C程序调用matlab (Win8 64 bit + VS 2013 + Matlab R2014a)

Visual Studio和MATLAB混合编程，有两种方法：　

MATLAB调用C程序

     用MATLAB的mex命令调用VS或其他编译器，将以一定方式编写出的C文件编译成.mexw32（针对win32）或者.mexw64（针对win64），然后MATLAB就可以用调用动态链接库的方式，调用C程序。这一过程中，只需要在安装好编译器的前提下，执行：

mex -setup

和

mbuild -setup

并按照提示按部就班地帮助MATLAB找到C编译器就可以了。遇到MATLAB找不到Visual Stdio的情况时，可按照官方网站提供的方法，例如如果MATLAB找不到已安装的Visual Studio 2013，则在

http://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/44408-matlab-mex-support-for-visual-studio-2013--and-mbuild-

下载官方提供的文件，按照README的要求将文件复制到指定目录下即可。

README:

The files 
  * msvc120engmatopts.bat
  * msvc120opts.bat
  * msvc120opts.stp
should be copied to C:\Program Files\MATLAB\R2013a\bin\win64\mexopts .

The files 
  * msvc120compp.bat
  * msvc120compp.stp
should be copied to C:\Program Files\MATLAB\R2013a\bin\win64\mbuildopts .

 

VS调用MATLAB---Engine

  （目前见到的都是VS，其他编译器如codeblocks，或不提供这项功能）

     由VS去调用MATLAB，因为归根结底，许多底层的代码都依赖于C/C++语言，如果要使用MATLAB进行实时的数据处理，那么必然是使用C/C++（从操作系统内核、套接字，或者设备）获取数据，再调用MATLAB进行处理。切入正题：

     1   首先正确地安装好环境，如下是我使用的环境：

　　　　x64

　　　　Windows 8　

　　　　VS2013

　　　　MATLAB R2014a（安装目录为D:\R2014a）。

     2    下面是VS路径的包含：

     右键项目—属性—VC++目录

　　　　　　　　　　　　　　　—包含目录，添加D:\R2014a\extern\include;（注意分号）

　　　　　　　　　　　　　　　—库目录，添加D:\R2014a\extern\lib\win64\microsoft;

     　　　　　　　—C/C++（—常规），添加附加包含目录D:\R2014a\extern\include\;

　　　　　　　　  —链接器

　　　　　　　　　　　　　　 —常规，添加附加库目录D:\R2014a\extern\lib\win64\microsoft;

　　　　　　　　　　　　　　 —输入，添加附加依赖项：libeng.lib;libmat.lib;libmex.lib;libmx.lib;mclmcrrt.lib;mclmcr.lib;

     3   系统环境变量：PATH里添加D:\R2014a\bin\win64; 帮助VS找到MATLAB的提供的动态链接库。

   *4   注册MATLAB服务器：cmd，在D:\R2014a\bin目录下运行

matlab \regserver

    大概是开启MATLAB Server模式，接收VS的调用请求吧。 但是我并没有执行这一句。

    5  下面写C/C++程序：

    添加头文件以及动态链接库：

#include "engine.h"

#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
#pragma comment(lib, "libeng.lib")
#pragma comment(lib, "libmx.lib")
#pragma comment(lib, "libmat.lib")

    打开引擎（引擎用来调用MATLAB）：

Engine* pEng = NULL;
    
    if (!(pEng = engOpen(NULL)))
    {
        printf("Open matlab enging fail!");
        getchar();
        return -1;
    }

    引擎打开函数openEng调用完毕后一定要检查是否打开成功（类似malloc函数，申请完内存一定要检查是否申请成功），因为就算pEng==NULL，在函数engEvalString执行中也不会抛出异常的，只会导致engGetVariable执行失败，当然咯，因为根本没执行嘛，哪来的variable？

    然后可以调用啦，一切的matlab命令都可以通过下面这个函数传入MATLAB执行，类似于Linux的系统调用exec("...")和windows的system("...")：

engEvalString(pEng, "x=0:0.01:pi); y=sin(x); plot(x, y)");

    如果要得到MATLAB的返回结果：

engEvalString(pEng, "x=0:0.02:3.14; y=sin(x); plot(x, y)");
mxArray *x= engGetVariable(pEng, "x");
mxArray *y= engGetVariable(pEng, "y");
double * _x = mxGetPr(x);
double * _x = mxGetPr(y);
//此时_x为x数组，_y为y数组

    由于MATLAB里面，数据都将看成矩阵来处理，因此返回结果也是以Array的方式返回，如果是单个值，就是array[0]，否则为array[0..n-1]，如何得到n呢？还是用函数engGetVariable咯，可以先执行n=length(x)，再将n传回。

    执行结束后，记得关闭引擎：

 

if(pEng)
    engClose(pEng);

 

    注意一旦关闭，就不能再使用pEng了，否则会抛出异常。并且，在关闭引擎后，原本在执行过程中得到的figures也会关闭。在我的课题里面，引擎是在程序开始时打开，程序最终退出时才关闭。

 

ERRORS：

6   如果在编译期间出现“找不到XXX.lib”的情况，检查路径是否正确添加，环境变量设置是否成功，环境变量重启之后才生效。

参考： http://blog.csdn.net/u010275404/article/details/46645465

7   如果编译链接通过，运行起来还是有异常，检查matlab server是否有注册成功：运行matlab /regserver，再试一试。

8   因为调用MATLAB执行的命令是以字符串形式传入的，千万注意字符串里面的特殊符号、空格。特殊符号前面需要加上反斜杆，若有空格，依据MATLAB的语法，应使用单引号。例如：

engEvalString(pEng,"cd \'E:\\Desktop\\Alilce and Bob\' ");

 

9  如果遇到ERROR LNK2019，如：

错误    1    error LNK2019: 无法解析的外部符号 _mxGetPr，该符号在函数 "void __cdecl dataProcessing(struct engine *)" (?dataProcessing@@YAXPAUengine@@@Z) 中被引用    C:\Users\OurEDA\Desktop\Ahotspot\Models\RSS CSI Models\matlab\main.obj    matlab
错误    2    error LNK2019: 无法解析的外部符号 _mxDestroyArray，该符号在函数 "void __cdecl dataProcessing(struct engine *)" (?dataProcessing@@YAXPAUengine@@@Z) 中被引用    C:\Users\OurEDA\Desktop\Ahotspot\Models\RSS CSI Models\matlab\main.obj    matlab
错误    3    error LNK2019: 无法解析的外部符号 _engEvalString，该符号在函数 "void __cdecl dataProcessing(struct engine *)" (?dataProcessing@@YAXPAUengine@@@Z) 中被引用    C:\Users\OurEDA\Desktop\Ahotspot\Models\RSS CSI Models\matlab\main.obj    matlab
错误    4    error LNK2019: 无法解析的外部符号 _engOpen，该符号在函数 _main 中被引用    C:\Users\OurEDA\Desktop\Ahotspot\Models\RSS CSI Models\matlab\main.obj    matlab
错误    5    error LNK2019: 无法解析的外部符号 _engClose，该符号在函数 _main 中被引用    C:\Users\OurEDA\Desktop\Ahotspot\Models\RSS CSI Models\matlab\main.obj    matlab
错误    6    error LNK2019: 无法解析的外部符号 _engGetVariable，该符号在函数 "void __cdecl dataProcessing(struct engine *)" (?dataProcessing@@YAXPAUengine@@@Z) 中被引用    C:\Users\OurEDA\Desktop\Ahotspot\Models\RSS CSI Models\matlab\main.obj    matlab
错误    7    error LNK1120: 6 个无法解析的外部命令    C:\Users\OurEDA\Desktop\Ahotspot\Models\RSS CSI Models\Debug\matlab.exe    1    1    matlab

  检查MATLAB和VS是否运行在同一平台上，如果MATLAB是x64，那么配置管理器中一定要选中x64，否则选Win32:

  右键项目——在配置管理器的下拉菜单里选中正确的平台，然后按照上面所述的过程重新配置路径。

 

下面是一个例子，绘制y = sin(t) 的图像：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "engine.h"

#pragma comment( lib, "libeng.lib" )
#pragma comment( lib, "libmx.lib" )
#pragma comment( lib, "libmat.lib" )

int main()
{
	Engine *ep;
	if (!(ep = engOpen("\0")))
	{
		fprintf(stderr, "\nCan't start MATLAB engine\n");
		return EXIT_FAILURE;
	}

	int Nsample = 50;
	const double PI = 3.1415926;
	double *t = new double[Nsample];

	for (int i = 0; i < Nsample; i++)
	{
		t[i] = i * 2 * PI / Nsample;
	}


	mxArray *T = NULL, *result = NULL;
	T = mxCreateDoubleMatrix(1, Nsample, mxREAL);
	memcpy((void *)mxGetPr(T), (void *)t, Nsample*sizeof(t[0]));

	engPutVariable(ep, "T", T);
	engEvalString(ep, "Y=sin(T);");
	engEvalString(ep, "plot(T,Y);");
	engEvalString(ep, "title('y=sin(t)');");
	engEvalString(ep, "xlabel('t');");
	engEvalString(ep, "ylabel('y');");

	printf("Hit return to continue\n\n");
	fgetc(stdin);

	mxDestroyArray(T);
	engEvalString(ep, "close;");

	engClose(ep);
	return EXIT_SUCCESS;
}

C程序调用matlab生成的dll
       如果需要matlab完成的功能比较通用，如果用上述方法，则会产生大量的重复代码。这里要讲的方法将对matlab 的调用做成一个模块，这样每次使用时只需调用这个模块就可以了。
       首先将需要matlab完成的功能做成一个matlab函数，然后利用mcc命令编译，得到h、dll、lib等文件，在C工程中只需加入上述文件即可。

生成dll文件
一句命令mcc -W cpplib:add -T link:lib add.m
前面的add表示生成的dll文件名，后面的add.m顾名思义是.m文件名。生成后会多出8个文件，有用的是add.ctfadd.dll add.lib add.h4个文件，据说新版的Matlab不会生成.ctf文件。
二、VC6.0中调用生成的dll文件
上面生成的dll文件，我们可以借助VC6.0的Depends工具查看导出函数名，但是我们要调用导出函数必须要知道函数的形参返回类型等，这里要借助.h文件，它包含了导出函数的声明，下面以实例来讲解使用方法：
1、add.m文件
function [a,b]=add(x,y) 
a=2*x+y; 
b=3*y;
end
注意了add函数有两个返回值，可以猜测一下在C++中是如何处理的；
2、add.h文件
截取其中一段关键代码如下：
extern void add(int nargout, mwArray& a, mwArray& b , const mwArray& x, const mwArray& y);
实际上函数的返回是变相的放到形参中的，依次是输出参数个数，输出参数，输入参数。PS 现在做的这个项目中用户自定义算法dll使用的规则和这里类似！
3、C++中调用dll文件
（1）新建空工程，将上面提及的4个文件放到工程目录下；
（2）VC++目录中包含目录：matlab 内的include目录
比如我的是 E:\MATLAB7\extern\include
（3）VC++目录中库目录：matlab 内的lib目录
E:\MATLAB7\extern\lib\win32\microsoft\msvc60，要根据VC++版本修改！
（4）工程属性-》连接-》输入-》附加依赖项
输入：add.lib mclmcrrt.lib mclmcr.lib，第一个是生成的。或者在预处理中加入下面代码
#pragma comment(lib, "mclmcrrt.lib")
#pragma comment(lib, "mclmcr.lib")
#pragma comment(lib, "add.lib")
4、C++代码
#include <iostream>
#include "add.h"
using namespace std;
int main() {
    if(!addInitialize())
    {
        cout<<"initilize failed!!!"<<endl;
        return -1;
    }

    mwArray a(1,1,mxDOUBLE_CLASS);
    mwArray b(1,1,mxDOUBLE_CLASS);

    a(1,1)=20;
    b(1,1)=30;

    mwArray x(1,1,mxDOUBLE_CLASS);
    mwArray y(1,1,mxDOUBLE_CLASS);

    //输出参数个数,输出参数,输入参数。
    add(2,x,y,a,b);

    double *i=new double;
    double *j=new double ;

    x.GetData(i,1);
    y.GetData(j,1);    

    cout<<"x="<<*i<<" y="<<*j<<endl; 
    getchar();
    return 0;
}
注意：addInitialize()一定要！

下面是另一个例子：

       在做通信仿真时通常是给地一组信噪比，然后通过仿真得到在每个信噪比下的误码率，最后绘制出误码率对信噪比的曲线。

       以前的做法是用C仿真，并将结果存在txt文件中，最后让matlab从txt文件中读取数据并绘图。

       利用这里的方法，可以写一个matlab绘图的模块，并在C程序的最后调用，这样就能自动完成绘图了。

Matlab代码：

function showBER(SNR_indB,BER)
semilogy(SNR_indB,BER,'-o','linewidth',2);
grid on
xlabel('E_b/N_0(dB)');
ylabel('BER');

在matlab命令行中输入：mcc -B csharedlib:showBER showBER.m  得到一组文件

将其中的.dll .h .lib文件拷贝到C工程中。

在需要调用绘图模块的cpp文件中加入如下代码

#include "showBER.h"
#pragma comment( lib, "libeng.lib" )
#pragma comment( lib, "libmx.lib" )
#pragma comment( lib, "libmat.lib" )
#pragma comment( lib, "mclmcrrt.lib" )
#pragma comment( lib, "showBER.lib" )

下面的一段代码显示了调用绘图模块的方法：

double SNR[] = { 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5 };
double BER[] = { 9.728816e-002, 8.099609e-002, 5.633803e-002, 3.733608e-002, 1.253970e-002, 3.936489e-003, 1.206820e-003, 2.104052e-004, 3.109879e-005, 3.365857e-006, 2.565067e-007 };
int len = sizeof(SNR) / sizeof(SNR[0]);

showBERInitialize();

mxArray* xSNR = mxCreateDoubleMatrix(1, len, mxREAL);
memcpy(mxGetPr(xSNR), (void*)SNR, sizeof(SNR));
mxArray* xBER = mxCreateDoubleMatrix(1, len, mxREAL);
memcpy(mxGetPr(xBER), (void*)BER, sizeof(BER));

mlfShowBER(xSNR, xBER);
system("PAUSE");

showBERTerminate();

1在调用绘图模块之前需要调用showBERInitialize

2在调用绘图模块之后需要调用showBERTerminate

3使用mxCreateDoubleMatrix 和 memcpy 函数将C程序中的变量送入matlab中

4通过mlfShowBER调用matlab模块。而mlf***函数的调用格式需要参考***.h(此例为showBER.h)文件中的声明。

ERROR:

我没法在matlab中执行上述命令的原因。我没有LICENSE！！！

在matlab命令行中输入： !mcc

得到license信息。

>> !mcc
Error: Could not check out a Compiler license: 
SIGN= keyword required but missing from the license certificate. 
 This is probably because the license is older than the application 
 You need to obtain a SIGN= version of this license from your vendor. 

破解参考：

http://www.ilovematlab.cn/thread-263651-2-1.html

调用指南百度参考：

http://wenku.baidu.com/view/2aa0632a0066f5335a812178.html