c#調(diào)用matlab函數(shù)(混合編程).docx

第2部分 實(shí)戰(zhàn)練習(xí)（自己做的）2.1 c#調(diào)用matlab函數(shù)matlab版本2009b，c#版本vs200 matlab函數(shù)編譯成dll文件（1）首先編寫一個(gè)函數(shù)的m文件，如MatrixOpera表示兩個(gè)矩陣相加和相減。%-function addRlt,minusRlt=MatrixOpera(a,b)% 矩陣相加,相減m1,n1=size(a);m2,n2=size(b);if m1=m2 | n1=n2 display(矩陣大小不相同) error(參數(shù)錯(cuò)誤);endaddRlt=a+b;minusRlt=a-b;end%-兩個(gè)輸入?yún)?shù)，兩個(gè)輸出參數(shù)，并且都是矩陣形式（2）在matlab 命令窗口輸入deploytool，彈出如下窗口或者點(diǎn)擊matlab的主菜單 desktopdeploy tool獲得如下面圖所示的窗口，然后在filenewdeployment project 中點(diǎn)擊。獲得上圖窗口，修改工程名稱和文件后綴名（必須是，.Net Assembly格式）修改（3）新建了一個(gè)叫matPrj的工程（它相當(dāng)于c#中的命名空間namespace）；然后給它增加class或類（它就是c#中的類），點(diǎn)add class比如myMathClass；之后再給它添加方法（它就是函數(shù)了），點(diǎn)add files，如下圖所示。本實(shí)例中給它添加了MatrixOpera等函數(shù)。方法class（4）完了之后就可以編譯了。編譯出來(lái)后需要一兩分鐘的時(shí)間。編譯（5）找到該工程存放的文件夾，從里面拷出matPrj.dll文件。同時(shí)還要從G:Program FilesMATLABR2009btoolboxdotnetbuilderbinwin32v2.0拷貝出MWArray.dll和ManagedCPPAPI.netmodule。第二個(gè)文件必須要哦，否則可能會(huì)出錯(cuò)。2.1.2 c#添加matlab的dll引用（1）打開(kāi)vs2008，新建一個(gè)窗體應(yīng)用程序。（2）將剛才拷貝到的那3個(gè)文件一起放在vs工程（CallMatlabDllApp）的debug文件夾下面。然后右鍵下圖中的引用，選擇添加引用，彈出一個(gè)窗口，選擇其中的瀏覽頁(yè)面，分別添加matPrj.dll文件和MWArray.dll文件。已經(jīng)添加了的引用右鍵，點(diǎn)添加引用（3）最后在前面，代碼的前面添加下面的命名空間即可。using MathWorks.MATLAB.NET.Arrays;/在MWArray.dll，最常用的using MathWorks.MATLAB.NET.Utility;/ 在MWArray.dll，最常用的using matPrj;/這個(gè)就是我們自己定義的，里面有matlab函數(shù)如果matlab函數(shù)復(fù)雜，還需要用到其他的空間，則視情況而定，自己憑經(jīng)驗(yàn)添加。已經(jīng)添加了的引用至此，已經(jīng)可以利用c#調(diào)用我們用matlab編寫的函數(shù)了。2.1.3 函數(shù)調(diào)用函數(shù)調(diào)用前必須注意：（1）將c#的參數(shù)輸入到matlab函數(shù)時(shí)，要將參數(shù)轉(zhuǎn)化為matlab的參數(shù)形式，通常是MWArray類型。（2）matlab返回的參數(shù)，也要轉(zhuǎn)化為c#用的類型，比如數(shù)組或者數(shù)值類型。下面是關(guān)于（1）和（2）的介紹，從別人那拷過(guò)來(lái)的，具體可參考/share/detail/294982直接將值傳遞給已經(jīng)初始化的MWArray數(shù)組中的成員直接將數(shù)據(jù)類型賦值給已經(jīng)初始化的MWNumericArray變量。直接將字符串類賦值給已經(jīng)初始化的MWCharArray變量。如果是數(shù)組類型：直接賦值給MWNumericArray變量；賦值給MWArray變量，則在前面加上類型轉(zhuǎn)換如：（MWNumericArray）進(jìn)行強(qiáng)制轉(zhuǎn)換?？傊?，MWArray是總類型，其它的以MW開(kāi)頭，以Array結(jié)尾的變量類型都可以直接對(duì)它進(jìn)行賦值或取值。M類型到C+/C#數(shù)據(jù)類型MWArrayM類型，它是M文件的編譯后內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)類型，一切C+/C#類型都要最終轉(zhuǎn)換成此類型，方可作為參數(shù)調(diào)用M語(yǔ)言函數(shù)。MWCharArrayM的字符串類型，使用它可以將M中的字符類型轉(zhuǎn)換成C+/C#的字符串類型。MWNumericArrayMWNumericArray是MWArray與C#等語(yǔ)言的轉(zhuǎn)換中間類型。常用的轉(zhuǎn)換函數(shù)： public Array ToArray(MWArrayComponent component);將M類型轉(zhuǎn)換成C#的Array類型，然后可以直接轉(zhuǎn)換成其它類型的數(shù)組。public byte ToScalarByte();將M類型轉(zhuǎn)換成C#的字節(jié)類型；public double ToScalarDouble();將M類型轉(zhuǎn)換成C#的雙精度類型；double temp = (MWNumericArray)(mwArgout0).ToScalarDouble();public float ToScalarFloat();將M類型轉(zhuǎn)換成C#的單精度類型；public int ToScalarInteger();將M類型轉(zhuǎn)換成C#的整型類型；public long ToScalarLong();將M類型轉(zhuǎn)換成C#的長(zhǎng)整C/C+/C#數(shù)據(jù)型類型；public short ToScalarShort();將M類型轉(zhuǎn)換成C#的短整型類型； public override string ToString();將M類型轉(zhuǎn)換成C#的字符串類型；string arror = mwArgout2.ToString(); public Array ToVector(MWArrayComponent component);將M類型轉(zhuǎn)換成C#的Array類型，然后可以直接轉(zhuǎn)換成其它類型的數(shù)組。下面使用調(diào)試過(guò)的代碼示例表述兩個(gè)函數(shù)的區(qū)別：double, Temp1 = new double1,3; Temp1= (double,)(MWNumericArray)mwArgout1).ToArray(MWArrayComponent.Real);double s1 = new double2; s1 = (double)(MWNumericArray)mwArgout1).ToVector(MWArrayComponent.Real);（3）必須注意到多參數(shù)輸入和多參數(shù)返回的問(wèn)題。剛開(kāi)始碰到這個(gè)這個(gè)問(wèn)題比較頭疼，后來(lái)經(jīng)過(guò)不懈的努力，終于從網(wǎng)上找到答案。聲明這部分是我參考別人的想法自己寫的額，網(wǎng)上百度知道也有我（lwq123_321）回答的。/輸入這里想傳入的2個(gè)輸入?yún)?shù)，為了支持矩陣好通用，所以得弄成Array double a = 1, 2, 3, 4, 5, 6 ;/輸入?yún)?shù)1 double b = 2, 4, 6, 8, 10, 12 ;/輸入?yún)?shù)2 double, c = new double3, 2;/輸出參數(shù)1 double, d = new double3, 2;/輸出參數(shù)2/這些參數(shù)都是矩陣 MWNumericArray ma = new MWNumericArray(3, 2, a);/轉(zhuǎn)換成matlab需求的格式 MWNumericArray mb = new MWNumericArray(3, 2, b);/輸出參數(shù)是一個(gè)MWArray數(shù)組 MWArray agrsOut = new MWArray2;/兩個(gè)輸出參數(shù)，一定要寫數(shù)量 /輸出幾個(gè)輸出參數(shù)可以是不同類型的，比如第一個(gè)元素是矩陣，第二個(gè)是數(shù)值 /同理，輸入?yún)?shù)也是一個(gè)MWArray數(shù)組 MWArray agrsIn = new MWArray ma,mb;/調(diào)用函數(shù)，輸出參數(shù)需要加 ref 關(guān)鍵字 myFun.MatrixOpera(2, ref agrsOut, agrsIn); /2表示輸入?yún)?shù)的個(gè)數(shù)，輸出結(jié)構(gòu)都在argsOut中，類似于c的指針參數(shù)輸入/轉(zhuǎn)換得到實(shí)際的輸出參數(shù) MWNumericArray x1 = agrsOut0 as MWNumericArray; MWNumericArray x2 = agrsOut1 as MWNumericArray; c = (double,)x1.ToArray(); d = (double,)x2.ToArray();/一定要注意最后c和d的轉(zhuǎn)化，不同類型的轉(zhuǎn)換差異很大厄/ToArray()對(duì)應(yīng)n*m的數(shù)組/ToScalarDouble()對(duì)應(yīng)單個(gè)數(shù)值/ToVetor()對(duì)應(yīng)1維數(shù)組到此，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了c#調(diào)用matlab函數(shù)的整個(gè)過(guò)程。第1部分 他山之石可以攻玉（別人的經(jīng)驗(yàn)收集）1.1 matlab與c#接口的實(shí)現(xiàn)/lemonfamily/article/details/1497527發(fā)現(xiàn)博客里上傳圖片特別的麻煩，以后可能就不再傳什么圖片上來(lái)了，都放到相冊(cè)里實(shí)在浪費(fèi)空間。一直以來(lái)，各系統(tǒng)之間如何實(shí)現(xiàn)互相通信都是非常重要也是最難解決的問(wèn)題，同時(shí)也是關(guān)系到一個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)成敗的關(guān)鍵。我們這里所說(shuō)的接口，也就是系統(tǒng)與系統(tǒng)間交互的中間媒介或者說(shuō)是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器。關(guān)于matlab與c#之間一些數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換的方法，我也曾經(jīng)寫過(guò)。總結(jié)一下，最主要的是要完成下面幾個(gè)步驟：1、同時(shí)安裝.netframwork與MCR（matlab compile runtime）。這個(gè)在裝完與matlab以后，前面2個(gè)組件也就安裝好了。2、利用matlab自帶的.nettool工具將.m文件轉(zhuǎn)換成.net組件-.dll文件為接口，它實(shí)際上不含任何實(shí)現(xiàn)，都是調(diào)用另一個(gè).ctf文件來(lái)完成具體的功能。3、在c#中，必須引入mwarray.dll才能擁有在.net中進(jìn)行矩陣運(yùn)算所需要的一切。雖然matlab help中只是說(shuō)推薦，但一般的應(yīng)用中，只是進(jìn)行一部分函數(shù)的調(diào)用，而不是去取得整個(gè)運(yùn)行結(jié)果。這個(gè).dll是必須引入的。有時(shí)mclmcrrt74.dll這個(gè)文件也需要引入。根據(jù)具體的要求，需要引入的文件也有所差別。4、生成一個(gè)實(shí)例，并對(duì).net組件所輸出的結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換，以符合.net編程環(huán)境中對(duì)數(shù)據(jù)類型的要求，這個(gè)在以前我已經(jīng)講過(guò)，這里就不再多說(shuō)了。關(guān)鍵是掌握如何把一個(gè)矩陣（在matlab中，一個(gè)m*n的矩陣對(duì)應(yīng).net中的一個(gè)1*（m*n）的數(shù)組）轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)類型一致的數(shù)組。目前所有的matlab數(shù)據(jù)類型（無(wú)論什么類型，都可以把它看成一個(gè)矩陣，這樣就可以利用數(shù)組的思想來(lái)思考）都可以進(jìn)行轉(zhuǎn)化，具體的可能需要經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)才能符合各自的要求。雖然matab對(duì).net的支持不如它對(duì)c+支持的功能強(qiáng)大，但也已經(jīng)滿足了我們實(shí)際應(yīng)用的需求。如果我們可以把大部分的運(yùn)算都放在matlab里面完成，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的數(shù)量又少，那么整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行速度與效率還是挺高的。1.2 關(guān)于matlab與c#混合編程產(chǎn)生的移植問(wèn)題/lemonfamily/article/details/1497528這個(gè)問(wèn)題曾經(jīng)差點(diǎn)讓我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的程序沒(méi)辦法拿出去演示。其實(shí)這也是個(gè)很現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題，你做好的程序如果不能在別人的機(jī)子上運(yùn)行，那么它有什么應(yīng)用價(jià)值呢？說(shuō)來(lái)也慚愧，我以前編寫過(guò)很多的程序都出現(xiàn)過(guò)移植性難的問(wèn)題。我想一個(gè)很主要的原因是在一個(gè)程序開(kāi)發(fā)者使用的機(jī)子上，往往是具備了非常完整的軟件運(yùn)行環(huán)境，但程序運(yùn)行時(shí)有可能需要調(diào)用外部的程序或函數(shù)，這些平時(shí)我們可能不會(huì)去注意。也就造成軟件發(fā)布時(shí)移植性問(wèn)題產(chǎn)生的根源了。matlab與c#混合編程的程序，如果要運(yùn)行于客戶的機(jī)子，必須在客戶端的機(jī)子上設(shè)置好系統(tǒng)變量，同時(shí)需要安裝.netframwork與MCR。.netframwork大家都很熟悉了，任何一個(gè).net設(shè)計(jì)出來(lái)的程序，都不能脫離.netframwork而獨(dú)立運(yùn)行，正如用vc+設(shè)計(jì)的程序離不開(kāi)MFC一樣。這個(gè)是必須安裝的。獨(dú)立的.netframwork組件包可以直接去微軟的網(wǎng)站上去找。MCR是由matlab提供的，它和.netframwork的性質(zhì)相同，任何一個(gè)運(yùn)行matlab的電腦上，都必須安裝該組件。該組件在matlab2006a版本中已經(jīng)分離開(kāi)而成為一個(gè)獨(dú)立的可運(yùn)行的.exe文件。它一般是放在 /MATLAB/R2006a/toolbox/compiler/deploy/win32文件夾中,名為 MCRInstaller.exe。該組件其實(shí)是將/MATLAB/R2006a/bin/win32文件夾下的大部分(注意不是全部).dll文件打包而已。這也是為什么有些程序在安裝了MCR的機(jī)子上仍然不能運(yùn)行的原因，不過(guò)對(duì)絕大多數(shù)的程序來(lái)說(shuō)，一個(gè)MCR就足夠了。比較保險(xiǎn)的辦法是，自行將/MATLAB/R2006a/bin/win32下的所有文件打包成一個(gè)安裝文件，安裝完后設(shè)置好系統(tǒng)變量（也就是在class變量下添加上面文件的路徑）。為了讓用戶安裝程序時(shí)不需要太多的操作，我們可以把上面2個(gè)組件和應(yīng)用程序一起打包，然后寫個(gè)腳本檢測(cè)客戶端的機(jī)子是否已經(jīng)安裝了上面的2個(gè)組件，如果沒(méi)有，則提示用戶安裝。檢測(cè)腳本的寫法很多地方都可以找到。這里就不多介紹了。1.3 使用轉(zhuǎn)換心得1.3.1 使用把matlab的dll放到bin或者應(yīng)用程序目錄里,添加項(xiàng)目引用. 然后參考該類庫(kù)的文檔,在類里引用matlab的命名空間 裝matlab ，添加引用VB。Net Matlab = CreateObject(matlab.application) MatLab.MinimizeCommandWindow() strMatLab = t=2:0.2:4*pi;y=sin(t);plot(t,y) /這只不過(guò)是一個(gè)例子，求特征值的string要自己查 MatLab.Execute(strMatLab) /t/20040621/19/3111008.html1.3.2 矩陣轉(zhuǎn)換示例 用于將matlab的返回值矩陣傳遞到C#規(guī)范的矩陣中 MWArray ResOut = null; /用于值輸出的matlab矩陣 ResOut=GTN.GetMatchNo(1,MainAdd, ModelAdd, FName.GTM(), Vaval); MWNumericArray temp = (MWNumericArray)ResOut0; /矩陣轉(zhuǎn)換 Array netInterfaceMatrix = temp.ToArray(MWArrayComponent.Real); /c#規(guī)范的矩陣 double, location = (double,)netInterfaceMatrix; /變態(tài)的強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換 http:/