vs2008 matlab2009
好久没有Coding了，今天兴趣来了，找了一本Matlab与C++嵌入式编程的书翻了翻，想到以后可能也需要用，就觉得尝试着弄了下，这一弄就是大半天过去了，有些问题没有搞清楚，但是也算是开了个头现在写一下收获心得：
Matlab与C++的嵌入方法分为以下三类：
1，Matlab调用C++;将C++代码编译成Mex格式文件，然后在m文件中调用。没有尝试，只是看了描述。
2，C++代码中调用Matlab引擎，这里主要是将Matlab的engine暴露给C++代码进行调用，从而在C++代码中实现Matlab强大的数值计算处理能力；这项也没有尝试，只是看了描述；可参考下面博文
VS2008是当前主流的应用程序开发环境之一，开发环境强大，开发的程序执行速度快。但在科学计算方面函数库显得不够丰富、读取、显示数据图形不方便。Matlab是一款将数值分析、矩阵计算、信号处理和图形显示结合在一起，包含大量高度集成的函数可供调用，适合科学研究、工程设计等众多学科领域使用的一种简洁、高效的编程工具。不过由于Matlab使用的是解释性语言，大大限制了它的执行速度和应用场合。基于VC和Matlab混合编程是很多熟悉VC++编程而又需要进行科学计算、数据仿真的科研人员常用的一种方式，其中最简单也最直接的方法就是调用Matlab引擎。本文以下部分将详细介绍通过VS2008调用Matlab2007a引擎来达到VC与Matlab数据共享编程的方法。
1. 什么是Matlab引擎
所谓Matlab引擎（engine），是指一组Matlab提供的接口函数，支持C/C++、Fortran等语言，通过这些接口函数，用户可以在其它编程环境中实现对Matlab的控制。可以主要功能有：
★ 打开/关闭一个Matlab对话；
★ 向Matlab环境发送命令字符串；
★ 从Matlab环境中读取数据；
★ 向Matlab环境中写入数据。
与其它各种接口相比，引擎所提供的Matlab功能支持是最全面的。通过引擎方式，应用程序会打开一个新的Matlab进程，可以控制它完成任何计算和绘图操作。对所有的数据结构提供100%的支持。同时，引擎方式打开的Matlab进程会在任务栏显示自己的图标，打开该窗口，可以观察主程序通过engine方式控制Matlab运行的流程，并可在其中输入任何Matlab命令。
实际上，通过引擎方式建立的对话，是将Matlab以ActiveX控件方式启动的。在Matlab初次安装时，会自动执行一次：
matlab /regserver
将自己在系统的控件库中注册。如果因为特殊原因，无法打开Matlab引擎，可以在Dos命令提示符后执行上述命令，重新注册。
2. 配置编译器
要在VC中成功编译Matlab引擎程序，必须包含引擎头文件engine.h并引入Matlab对应的库文件libmx.lib、libmat.lib、libeng.lib。具体的说，打开一个工程后，做如下设置：
1) 通过菜单工具/选项，打开选项页，点击项目和解决方案，然后在页面右面“显示以下内容的目录”下拉列表框中选择“包含文件”，添加路径："D:\Program files\MATLAB\R2007a\extern\incl?"。
2) 选择“库文件”，添加路径：d:\Program Files\MATLAB\R2007a\extern\lib\win32\microsoft。
3) 右击工程/属性，打开项目属性页，选择链接器/输入，在附加依赖项编辑框中，添加文件名libmx.lib libmat.lib libeng.lib。
以上步骤1)、2)只需设置一次，而步骤3)对每个项目都要单独设定。
3. 引擎API详解
在调用Matlab引擎之前，首先应在相关文件中加入一行：#incl? "enging.h"，该文件包含了引擎API函数的说明和所需数据结构的定义。可以在VC中调用的引擎函数分别如下：
3.1 引擎的打开和关闭
engOpen－打开Matlab engine
函数声明：
| Engine *engOpen(const char *startcmd); |
函数返回值是一个Engine类型的指针，它是在engine.h中定义的engine数据结构。
EngClose－关闭Matlab 引擎
函数声明：
| int engClose(Engine *ep); |
函数返回值为0表示关闭成功，返回1表示发生错误。
例如，通常用来打开/关闭Matlab引擎的代码如下：
| Engine *ep; //定义Matlab引擎指针。 if (!(ep=engOpen(NULL))) //测试是否启动Matlab引擎成功。 { MessageBox("Can't start Matlab engine!" ); exit(1); } . ………… engClose(ep); //关闭Matlab引擎。 |
engString－发送命令让Matlab执行。
函数声明：
| int engString(Engine *ep, Const char *string); |
函数返回值为0表示成功执行，返回1说明执行失败（如命令不能被Matlab正确解释或Matlab引擎已经关闭了）。
3.3 获取Matlab命令窗口的输出
要在VC中获得函数engString发送的命令字符串被Matlab执行后在matlab窗口中的输出，可以调用engOUtputB?r函数。
函数声明：
| int engOutputB?r(Engine *ep, char *p, int n); |
3.4 读写Matlab数据
3.4.1从Matlab引擎工作空间中获取变量。
| mxArray *engGetVariable(Engine *ep, const char *name); |
函数返回值是指向name数组的指针，类型为mxArray*（mxArray数据类型在本文第4节详细简介）。
3.4.2 向Matlab引擎工作空间写入变量。
| int engPutVariable(Engine *ep, const char *name, const mxArray *mp); |
函数返回值为0表示写入变量成功，返回值为1表示发生错误。
3.5 调用引擎时显示/隐藏Matlab主窗口
默认情况下，以engine方式调用Matlab的时候，会打开Matlab主窗口，可在其中随意操作。但有时也会干扰应用程序的运行，可用以下设置是否显示该窗口。
| int engSetVisible(Engine *ep, bool val ); |
函数返回值为0表示设置成功，为1表示有错误发生。
要获得当前Matlab窗口的显示/隐藏情况，可以调用函数：
| int engGetVisible(Engine *ep, bool *val ); |
函数返回值为0表示获取成功，为1表示有错误发生。
4. 数据类型mxArray的操作
在上节的Matlab引擎函数中，所有与变量有关的数据类型都是mxArray类型。数据结构mxArray以及大量的mx开头的函数，广泛用于Matlab 引擎程序和Matlab C数学库中。mxArray是一种很复杂的数据结构，与Matlab中的array相对应，我们只需熟悉Matlab的array类型和几个常用的mxArray函数即可。
在VC中，所有和Matlab的数据交互都是通过mxArray来实现的，在使用mxArray类型的程序中，应包含头文件matrix.h，不过在引擎程序中，一般会包含头文件engine.h，该文件里面已经包含了matrix.h，因此无需重复包含。
4.1 创建和清除mxArray型数据
Matlab有很多种变量类型，对应于每种类型，基本上都有一个函数用于创建，但它们都有相同的数据结构，就是mxArray。
数组的建立采用mxCreatexxx形式的函数，例如新建一个do le类型数组，可用函数mxCreateDo leMatrix，函数形式如下：
| mxArray *mxCreateDo leMatrix(int m, int n, mxComplexity ComplexFlag); |
例如，创建一个3行5列的二维实数数组，可用如下语句：
| mxArray *T = mxCreateDo leMatrix(3, 5, mxREAL); |
| void mxDestroyArray(mxArray *array_ptr); |
例如，要删除上面创建的数组T，可用如下语句：
| mxDestroyArray(T); |
| mxArray *mxCreateString(const char *str); |
一般的在VC与Matlab交互中，以上两种类型就够了，其它类型数组的创建这里不再介绍。
4.2 管理mxArray数据类型
4.2.1 管理mxArray数据大小
要获得mxArray数组每一维上元素的个数，可以用mxGetM和mxGetN函数。其中mxGetM用来获得数组第一维的元素个数，对于矩阵来说就是行数。
| int mxGetM(const mxArray *array_ptr); //返回array_ptr对应数组第一维的元素个数（行数） int mxGetN(const mxArray *array_ptr); //返回array_ptr对应数组其它维的元素个数，对于矩阵来说是列数。对于多维数组来说是从第2维到最后一维的各维元素个数的乘积。 |
| const int *mxGetDimensions(const mxArray *array_ptr); |
另外还可以通过mxGetNumberOfDimensions来获得数组的总的维数，用mxSetM、mxSetN设置矩阵的行数和列数，函数说明如下：
mxGetNumberOfDimensions(const mxArray *array_ptr); //返回数组的维数
void mxSetM(mxArray *array_ptr, int m); //设置数组为m行
void mxSetN(mxArray *array_ptr, int n); //设置数组为n列
4.2.2 判断mxArray数组类型
在对mxArray类型的变量进行操作之前，可以验证以下其中的数组的数据类型，比如是否为do le数组、整数、字符串、逻辑值等，以及是否为某种结构、类、或者是特殊类型，比如是否为空数组，是否为inf、NaN等。常见的判断函数有：
| bool mxIsDo le(const mxArray *array_ptr); bool mxIsComplex(const mxArray *array_ptr); bool mxIsChar(const mxArray *array_ptr); bool mxIsEmpty(const mxArray *array_ptr); bool mxIsInf(do le val ); …… …… |
这些函数比较简单，意义自明，不再解释。
4.2.3 管理mxArray数组的数据
对于常用的do le类型的数组，可以用mxGetPr和mxGetPi两个函数分别获得其实部和虚部的数据指针，这两个函数的声明如下：
| do le *mxGetPr(const mxArray *array_ptr); //返回数组array_ptr的实部指针 do le *mxGetPi(const mxArray *array_ptr); //返回数组array_ptr的虚部指针 |
这样，就可以通过获得的指针对mxArray类型的数组中的数据进行读写操作。例如可以用函数engGetVariable从Matlab工作空间读入mxArray类型的数组，然后用mxGetPr和mxGetPi获得数据指针，对并其中的数据进行处理，最后调用engPutVariable函数将修改后的数组重新写入到Matlab工作空间。具体实现见第5节程序实例。
5. 程序实例
对大部分软件研发人员来说利用VC编程方便、高效，但是要显示数据图形就不那么容易了，这时候不防借助Matlab引擎辅助画图做数据分析。下面通过实例演示如何利用VC调用Matlab绘图，程序的主要功能是在VC中对数组x计算函数值y＝sin(x) ±log(x)，然后调用Matlab绘制y对x的图形。
在VC中新建工程，编写代码如下：
#incl? <cstdio>
#incl? <iostream> j *= -1; |
另外一个例子：
#incl? "engine.h"
#incl? <cstdlib>
#incl? <cstring>
#incl?<stdio.h>
//#incl? "matlab.h"
using namespace std;
int main()
{
{
Engine *ep;
if(!(ep=engOpen("\0"))) //打开Matlab引擎，建立与本地Matlab的连接
{
fprintf(stderr,"\n Can't start MATLAB engine\n");
exit(-1);
}
static do le Areal[6]={1,2,3,4,5,6};
mxArray *T=NULL,*a=NULL,*d=NULL;
do le time[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
T=mxCreateDo leMatrix(1,10,mxREAL);
memcpy((char*)mxGetPr(T),(char*)time,10*sizeof(do le));
engPutVariable(ep,"T",T);
eng_rString(ep,"D=.5.*(-9.8).*T.^5;");
eng_rString(ep,"plot(T,D);");
return 0;
}
}
6. 小结
本文详细的介绍了Matlab引擎使用方法并演示了一个简单的利用VC调用Matlab画图的程序实例。大多数时候，程序员可以利用Matlab强大的数据读写、显示能力和VC编程的高效率。例如，在Matlab中要读入一幅任意格式的图像均只需一条命令i=imread('test.jp');图像数据矩阵便存放在了二维数组i中，可以通过VC读入该数组进行相关处理再调用Matlab显示，这种混合编程方式能大大提高工作效率。
当然，利用VC编译的Matlab引擎程序，运行环境中还必须Matlab的支持，如果要编译完全脱离Matlab的程序，可采用其它方式，如利用第三方Matcom程序编译独立的可执行程序等
//参考博文截止
3，C++代码中调用Matlab编译器输出的库函数。这种方式就是在Matlab中将M文件代码编译成可以在C编译器下使用的库函数（有多种库函数形势），然后在C代码中调用。这种方法试过了，调用编译通过了，但有些问题还没有明白解决。主要是参考下面的文章：后面说的注释好像是头文件（博文中看不清楚，我试了一下注释头文件，发现不报错了）
刚开始学习用VC++调用matlab生成的DLL，找了网上一些资料，难以找到vs2008与MATLAB2009b版本的，按照以往版本做的总是有很多错误。经过两天努力，终于调试成功，这里将经验总结一下，以供有需要的人们参考。
实验环境：
Win7
MATLAB 2009b（安装路径：E:\Program Files\MATLAB\R2009a）
VS2008 中文版（安装路径：E:\Program Files\Microsoft Vis l St io 9.0）
1.Matlab 生成DLL
1.1编译器的安装
在matlab中先安装编译器，我在第一次安装的时候一路y下来，只有一个compiler，还是最老的。这教育我们要学会说N，按照以下步骤操作
>> mbuild -setup
Please choose your compiler for building standalone MATLAB applications:
Would you like mbuild to locate installed compilers [y]/n? n
Select a compiler:
[1] Lcc-win32 C 2.4.1
[2] Microsoft Vis l C++ 6.0
[3] Microsoft Vis l C++ .NET 2003
[4] Microsoft Vis l C++ 2005 SP1
[5] Microsoft Vis l C++ 2008 Express
[6] Microsoft Vis l C++ 2008 SP1
[0] None
Compiler: 6
The default location for Microsoft Vis l C++ 2008 SP1 compilers is C:\Program Files\Microsoft Vis l St io 9.0,
but that directory does not exist on this machine.
Use C:\Program Files\Microsoft Vis l St io 9.0 anyway [y]/n? n
Please enter the location of your compiler: [C:\Program Files\Microsoft Vis l St io 9.0] e:\Program Files\Microsoft Vis l St io 9.0
（红色部分换成你的vs所安装的地址）
Please verify your choices:
Compiler: Microsoft Vis l C++ 2008 SP1
Location: e:\Program Files\Microsoft Vis l St io 9.0
Are these correct [y]/n? y
****************************************************************************
Warning: Applications/components generated using Microsoft Vis l St io
2008 require that the Microsoft Vis l St io 2008 run-time
libraries be available on the computer used for deployment.
To redistribute your applications/components, be sure that the
deployment machine has these run-time libraries.
****************************************************************************
Trying to update options file: C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\MathWorks\MATLAB\R2009a\compopts.bat
From template: E:\PROGRA~1\MATLAB\R2009a\bin\win32\mbuildopts\msvc90compp.bat
Done . . .
1.2 DLL的生成
首先新建一个m文件，文件名为myadd2.m,定义了一个名为myadd2的函数，代码如下：
//////////////////////////////////////////////////////
function [y,z] = myadd2(a, b)
% dummy function, just to demonstrate the idea
y = a+b;
z = a+2*b;
end
/////////////////////////////////////
在MATLAB命令框中输入以下命令：
mcc -W cpplib:libmyadd2 -T link:lib myadd2.m
生成libmyadd2.lib, libmyadd2.h, libmyadd2.dll 等文件，将这三个文件拷到VS的项目目录下
2. VS调用DLL
2.1 新建一个项目，并设置环境
新建一个win32 控制台应用程序，我取的名字是matlabDll2.当然新建其他的项目类型也可以，我这只是个例子。接下来进行配置，在该项目的属性中进行了配置，只对该项目有效。若建新的项目需要重新配置。项目建好后将libmyadd2.lib, libmyadd2.h, libmyadd2.dll拷贝到项目目录下。
首先配置项目属性页/配置属性/C-C++/常规/附加包含目录，请根据自己电脑上软件的安装位置对照设置，2008与2005不同的地方时这里要加两个目录，如下图所示：
其次配置项目属性页/配置属性/链接器/常规/附加库目录，请根据自己电脑上软件的安装位置对照设置，如下图所示：
然后配置项目属性页/配置属性/链接器/输入/附加依赖性，填入libmyadd2.lib mclmcrrt.lib mclmcr.lib ，如下图所示：
在这一步俺可吃了大苦头了，有篇文档只说添加前两项，俺就照做了，结果导致运行失败，找了好长时间也没发现错误，两天的功夫都在找，结果就是因为少填了这一项，还有其他的一些包含lib，比如libmex.lib libmx.lib ,这里没填，好像是VC6上要配的。
配置到此结束
2.2 编写主程序,调试运行
这段代码是从别处拷来的，是一段完整代码，将它粘到matlabDLL2.cpp 主CPP文件中，调试通过：
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#incl? "stdafx.h"
#incl? <iostream>
#incl? "mclmcr.h"
#incl? "mclcppclass.h"
#incl? "libmyadd2.h"
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
std::cout << "Hello world!" << std::endl;
/* Initialize the MCR */
/* if( !mclInitializeApplication(NULL,0) )
{
std::cout << "Could not initialize the application!" << std::endl;
return -1;
} */
// initialize lib
if( !libmyadd2Initialize())
{
std::cout << "Could not initialize libmyadd2!" << std::endl;
return -1;
}
try
{
// declare and initialize a
mwArray a(2, 2, mxDO LE_CLASS);
do le *aData;
aData = new do le[4];
int i;
for( i=0; i<4; ++i)
{
aData[i] = 1.0*i;
}
// print output
std::cout << "a = " << std::endl;
std::cout << aData[0] << ",\t" << aData[1] << std::endl;
std::cout << aData[2] << ",\t" << aData[3] << std::endl;
a.SetData(aData, 4);
// declare and initialize b
mwArray b(2, 2, mxDO LE_CLASS);
b(1,1) = 11.;
b(1,2) = 12.;
b(2,1) = 21.;
b(2,2) = 22.;
mwArray y(2, 2, mxDO LE_CLASS);
mwArray z(2, 2, mxDO LE_CLASS);
// call the function
myadd2(2, y, z, a, b);
// copy data from mwArray to C++ objects
// allocate outputs
do le *yData, *zData;
yData = new do le[4];
if( yData == NULL )
{
std::cout << "Failed to allocate memory for yData!" << std::endl;
return -1;
}
zData = new do le[4];
if( zData == NULL )
{
std::cout << "Failed to allocate memory for zData!" << std::endl;
return -1;
}
// copy data from mwArray to C++
y.GetData(yData, 4);
z.GetData(zData, 4);
// print output
std::cout << "y = " << std::endl;
std::cout << yData[0] << ",\t" << yData[1] << std::endl;
std::cout << yData[2] << ",\t" << yData[3] << std::endl;
std::cout << "z = " << std::endl;
std::cout << zData[0] << ",\t" << zData[1] << std::endl;
std::cout << zData[2] << ",\t" << zData[3] << std::endl;
// deallocate memory
delete [] aData;
delete [] zData;
delete [] yData;
}
catch( const mwException& e)
{
std::cerr << e.what() << std::endl;
}
// terminate the lib
libmyadd2Terminate();
// terminate MCR
mclTerminateApplication();
return 0;
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
运行结果如下图:
问题
我将代码的标红部分注释掉了，否则会出现错误：
1>c:\users\administrator\documents\vis l st io 2008\projects\matlabdll2\matlabdll2\matlabdll2.cpp(14) : error C3861: “mclInitializeApplication_proxy”: 找不到标识符
我不知道为什么，大家在调试的过程如果解决了这个问题，麻烦告诉一声：[email protected]。