matlab生成dll方法的心得體會(huì)

1、將 MATLAB 函數(shù)編譯成 dll 供 VC 調(diào)用的方法1 簡介1.1 MATLAB 簡介MATLAB 名字是由 MATrix 和 LABoratory 兩詞的前三個(gè)字母組合而成。 是美國新墨西哥大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系主任的 Cleve Moler 教授出于減輕學(xué)生編程負(fù) 擔(dān)的動(dòng)機(jī)，為學(xué)生設(shè)計(jì)了一組調(diào)用 LINPACK 和 EISPACK 庫程序的“通俗易用” 的接口，此即用 FORTRAN 編寫的萌芽狀態(tài)的 MATLAB 。經(jīng)幾年的校際流傳，在 Little 的推動(dòng)下，由 Little 、Moler 、Steve Bangert 合 作，于 1984年成立了 MathWorks 公司，并把 MA

2、TLAB 正式推向市場。目前， MATLAB 己經(jīng)成為應(yīng)用最廣泛的科學(xué)工程計(jì)算軟件，它廣泛的應(yīng)用 于自動(dòng)控制、數(shù)學(xué)運(yùn)算、信號(hào)分析、圖象處理、財(cái)務(wù)分析等各行各業(yè)。 用 MATLAB 編寫的數(shù)學(xué)運(yùn)算及圖像處理等程序十分簡單， 在 MATLAB 里有大量的 MATLAB 庫函數(shù)，包括初等數(shù)學(xué)函數(shù)、線形代數(shù)函數(shù)、矩陣操作函數(shù)、數(shù)值計(jì)算函數(shù)、特 殊數(shù)學(xué)函數(shù)、插值函數(shù)等等， 還可以利用 MATLAB 的編譯工具將 m 文件方便的 轉(zhuǎn)化為 CC+語言、可執(zhí)行程序 (exe)、動(dòng)態(tài)連接庫文件 (dll) 、COM 組件等等， 并可直接供 CC+ 語言調(diào)用。為什么要用 VC 與 MATLAB 接口？既然 MAT

3、LAB 擁有強(qiáng)大的數(shù)值計(jì)算功能，利用 VC 與 MATLAB 接口可以 充分發(fā)揮它的數(shù)值計(jì)算功能，并且可以不依賴 MATLAB 軟件運(yùn)行，在 VC 下做 出漂亮的界面，把復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理交給 MATLAB 去做。1.2 MATLAB 函數(shù)編譯為 dll 與 VC之間的通訊方式1、使用自帶的 MATLAB Compiler2、使用 MATcom 工具3、在 MATLAB 下做 com 組件，在 VC中調(diào)用 com組件( 出現(xiàn)了點(diǎn)問題，目 前還沒找到解決方法，這種方法在 m文件較大、用 matcom、調(diào)用 math library 或使用 mcc方式無法實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，推薦使用 )2 使用 Matcom

4、 工具2.1 MATcom 簡介MATcom 是 MATHworks 公司推出的第一個(gè)由 MATLAB 到 C+ 的編譯開發(fā)軟件平臺(tái)，其最新版本為 4.5，集成調(diào)試編譯環(huán)境為 MIDEVA 。這個(gè)軟件可厲害了，他生成的 exe 可執(zhí)行文件可以在沒有安裝 MATLAB 的 地方運(yùn)行，只是需要幾個(gè) dll 文件而已。如果用 MATLAB 的 Deployment Tool 來生成的 exe 可執(zhí)行文件，在沒有安裝 MATLAB 的機(jī)子上運(yùn)行時(shí)需要安裝 MCR ， 而 MCR 現(xiàn)在有 200M 多，所以很不方便。通過 MATcom 連接 MATLAB m 文件 有以下三種方法：（1）經(jīng)過簡單的設(shè)置，

5、由 MIDEVA 將 m 源文件轉(zhuǎn)換為 C/C+ ，然后添加 到 VC 工程中。（2）由 MIDEVA 直接生成 EXE 文件，然后在 VC 中通過 Shell 調(diào)用。 這種 方法簡單方便，但運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)一個(gè)控制臺(tái)窗口，而且由于 VC 和 MATLAB 之間 不能交互，通用性差，僅適用于 VC 調(diào)用 MATLAB 實(shí)現(xiàn)圖形顯示的場合。（3）通過 Visual MATcom 工具條，使用 Add-in ，這種方法提供了 MATLAB和 VC 直接集成的途徑，且可快速集成 m 文件到 VC 工程中創(chuàng)建獨(dú)立的 C/C+ 應(yīng)用程序、 C MEX DLL ，在調(diào)試過程中可以查看矩陣變量的值，可直接修改m源

6、文件而不是修改生成的 C/C+ 文件2.2 MATcom 的安裝a）安 裝 之 前 ， 首 先 在 matlab 的 安 裝 目 錄 下 建 立 文 件 夾 ： MATLAB7.0bintoolboxmatlabgeneral 。 matcom4.5 在安裝時(shí)需要你輸入口令， Matcom4.5 的口令為 FREE-4.5-1193046-80295111。b）之后啟動(dòng) MATLAB ，運(yùn)行以下命令：cd c:matcom45 % MATcom 的安裝路徑diary mpath matlabpath diary offc) 復(fù) 制 %MATcom45%binusertype.dat 文 件到

7、%VC%CommonMSDev98bin 目錄。d) 運(yùn)行 Visual C+ ，并從菜單中選擇 Tools-Customize-Add-ins and Macro Files ， 選 擇 Browse ， 改 變 文 件 類 型 為 Add-in(.dll) ， 選 擇 %MATcom45%binmvcide.dll 文件，確定。e) 在 Visual C+ 的開發(fā)環(huán)境中可以看到一個(gè) Visual MATcom 工具條，安裝 成功。2.3 Matcom 的工作原理Matcom 編譯 .m 文件是先將 .m 文件按照與 Matcom 的 Cpp 庫的對應(yīng)關(guān)系， 翻譯為 CPP 源代碼，然后用對

8、應(yīng)版本的 C 編譯器將該 CPP 文件編譯為 exe 或 dll 文件，所以，在第一次運(yùn)行時(shí)讓指定 C Complier 的路徑是必需的，否則將無 法編譯。指定好的 C Complier 的信息寫在 Matcom/bin/matcom.ini 文件中。但 也有不足之處：比如，對 struct 等類的支持有缺陷，部分繪圖語句無法實(shí)現(xiàn)或得 不到準(zhǔn)確圖象，尤其是三維圖象。2.4 使用 Matcom將 .m 文件翻譯為 C+文件a) 在 MIDEVA 下新建一個(gè) .m 文件function Test1()x=-10:0.1:10;y=sin(x);plot(x,y);在 matcom安裝路徑 Debu

9、g 文件夾下將會(huì)產(chǎn)生以下文件： 從這里可以看出， MIDEVA己經(jīng)將.m 文件轉(zhuǎn)化成 c+代碼，放在 Test1.cpp 中。b) 在 VC中用 MFC Wizard(exe) 創(chuàng)建一個(gè)基于對話框名為 Example的工程。 在面板上添加一個(gè) ID 為 IDC_BUTTON按1 扭。c) 將 C:matcom45Debug目 錄 下 的 Test1.cpp 文 件 的 內(nèi) 容 拷 貝 到d) 將 下的 matlib.h 和 v4501v 文件和 C:matcom45debug 下的 Test1.h文件拷貝到工程 Example 目錄下，然后在 VC中將庫文件和頭文件加 入到工程中：工程 - 添

10、加工程 -Files, 選擇剛剛拷貝到 Example 目錄下的 matlib.h 、 v4501v 和 Test1.h 文件。f)e) 在 ExampleDlg.cpp 中加入如下代碼：#include matlib.h#include Test1.h2.5 使用 Matcom工具編譯為 dll 文件供 VC調(diào)用在 MIDEVA 中新建一個(gè) .m 文件，然后將其編譯為 .dll 文件，新建工程， File-New Project設(shè)置組件屬性，在 Component name 項(xiàng)中填寫組件名稱 component, 這時(shí) 候會(huì)自動(dòng)生成類 component, 在Class name 項(xiàng)中填寫類

11、名稱 huatu ，為了便于區(qū)分 ,選中Classes 中的component, 點(diǎn)擊“ remove ”按鈕，將類 component 移除，再點(diǎn)擊 Add 添加新類 huatu, 結(jié)果如圖 5。點(diǎn)擊OK ，接下 來出現(xiàn)一個(gè)對話框，選擇 Yes.添加文件：選中左邊工作區(qū)的 huatu, 點(diǎn)擊 Project-Add File ，選擇已經(jīng) 編輯好的函數(shù)文件 huatu.m,如圖所示。需要注意的是 m 文件必須是 m函數(shù),否則 會(huì)報(bào)錯(cuò),如果是 m腳本文件的話 ,只需要改為無輸入輸出參數(shù)的 m函數(shù)即可。生成 com 組件 : 點(diǎn)擊 Build-COM Object ，在這里出現(xiàn)了點(diǎn)問題，目前還不知

12、道解決辦法生成 com 組件 : 點(diǎn)擊 Build-COM Object ，在這里出現(xiàn)了點(diǎn)問題，目前還 不知道解決辦法。3 使用 MATLAB自 帶的 Matlab CompilerMATLAB Compiler 是 MATLAB 自帶的一個(gè)編譯器，它能將 m文件轉(zhuǎn)化成 C、C+或 p 等各種類型的源代碼，并根據(jù)需要生成可執(zhí)行文件、 lib 文件（庫文 件）、 dll 文件或 S函數(shù)文件等。 Matlab 所使用的編譯器包括了 MATLAB 的 CC+數(shù)學(xué)庫函數(shù)以及圖形庫。必須保證編譯器的正確配置，因?yàn)榫幾g器使用了 CC+庫函數(shù)，所以在使用 前需要使用 mex -setup 和 mbuild

13、-setup 兩個(gè)命令對編譯器進(jìn)行配置。步驟 如下：1. 設(shè)置 Matlab 的編譯器，使用外部的 VC 或者 gcc 等編譯器。2. 編譯 m 文件成 dll3. 設(shè)置 VC 等的繼承環(huán)境，設(shè)置 C 需要用到的靜態(tài)庫和動(dòng)態(tài)庫4. 編寫 C 調(diào)用 dll3.1 設(shè)置 Matlab 編譯器首先要安裝 Matlab 編譯器，一般來說，在安裝了 Matlab 后編譯器就己經(jīng) 安裝了，所在就只需要對 Matlab 編譯器進(jìn)行設(shè)置。3.1.1 編譯環(huán)境設(shè)置首先設(shè)置系統(tǒng)的環(huán)境變量， 點(diǎn)擊“我的電腦”屬性- 系統(tǒng)特性 - 高級(jí)- 環(huán) 境 變 量 - 添 加 系 統(tǒng) 變 量 Matlab 值 為 Matlab

14、 的 安 裝 路 徑 ： G:matlab7.0binwin32 ，重啟電腦即可。3.1.2 Matlab7.0編譯器設(shè)置(a) 為編譯后產(chǎn)生的 MEX 文件進(jìn)行預(yù)配置運(yùn)行 Matlab ，在 Matlab 的命令窗口 (Command Window) 鍵入“ mex -setup ”命令后，按回車鍵，安裝 Matlab 編譯器；(b) 為產(chǎn)生獨(dú)立外部應(yīng)用程序進(jìn)行預(yù)配置對 Matlab 編譯器 mbuild 應(yīng)用程序進(jìn)行設(shè)置， 運(yùn)行 Matlab ，在 Matlab 的 命令窗口 (Command Window) 鍵入“ mbuild -setup ”命令后，按回車鍵， 安裝 Matlab 編

15、譯器；編寫 Matlab 文件 huatu_test.m ，一個(gè)很簡單的程序，function X1,Y1=huatu_test(x1,x2) x=x1:0.1:x2;y=sin(x); X1=rand(1); Y1=rand(1); plot(x,y,X1,Y1,*);end3.2 將 Matlab 函數(shù)轉(zhuǎn)成 dll 函數(shù)在 Matlab 的 Command Window / 下輸入命令： 命令 1 ： mcc -W lib:dlltest -T link:lib huatu_test.m 或命令 2 ： mcc -W cpplib: dlltest -T link:lib huatu_te

16、st.m其中， mcc是 matlab 提供的編譯命令(可以理解為 gcc)，對于這一點(diǎn)， matlab 的幫助說明如下：-W lib:string link:lib其中 -W是控制編譯之后的封裝格式， cpplib ，是指編譯成 C+的 lib ，cpplib 冒號(hào)后面是指編譯的庫的名字， -T 表示目標(biāo)， link:lib 表示要連接到一個(gè)庫文 件的目標(biāo)，目標(biāo)的名字是后面的你寫的 m函數(shù)的名字。生成的文件將會(huì)保存在當(dāng)前目錄下，默認(rèn)的當(dāng)前目錄為：MATLAB根目錄work ，找到 dlltest.h 、 dlltest.lib和 dlltest.dll 文件，這三個(gè)文件是我們需要的。3.3

17、M 函數(shù)文件編譯成 DLL文件問題解決1 、 Warning: No matching builtin function available for C:MATLAB6.5toolboxsimulinksimulinkset_param.bi 解決方法：1) 將 MATLAB6.5toolboxcompilerdeploymatlabrc.m 中的81 行 set_param(0,PaperType,defaultpaper);82 行 set_param(0,PaperUnits,defaultunits); 注釋掉，或者干脆刪掉。2) 在 Matlab6.5 的命令窗口運(yùn)行 rehash

18、toolboxcache3) 重新編譯文件后即可運(yùn)行。2、mbuild setup 的錯(cuò)誤Error: Could not find the compiler “cl ”on the DOS path ， use mbuild to configure your environment properly.由于 VC 安裝有誤而導(dǎo)致此錯(cuò)誤， 在安裝時(shí)必須選擇默認(rèn)路徑， 否則 matlab 檢測不到 VC 編譯器的物理位置3.4 dll 文件載入在 VC 中新建一個(gè)名為 ceshi 基于對話框的工程，在工程中添加一個(gè)名為 測試 的 button 按鈕。將 dlltest.h 、dlltest.li

19、b 和 dlltest.dll 文件拷貝到當(dāng)前工程 目錄下，并通過 Project-Add To Project-Files 選擇拷貝到當(dāng)前目錄下的三個(gè) 文件，將文件引入工程。在 ceshiDlg.cpp 文件中添加頭文件 dlltest.h#include dlltest.h打開 dlltest.h 文件，里面有有關(guān)函數(shù)的定義，找到其中三個(gè)函數(shù)：extern mxArray * mlfHuatu_test(void);extern void dlltestInitialize(void);extern void dlltestTerminate(void);從函數(shù)意思不難知道它們的作用， dlltestInitialize 用來初始化 dll 庫， dlltestTerminate用來結(jié)束調(diào)用 dll, mlfHuatu_test 為主程序執(zhí)行函數(shù)。將三個(gè)函數(shù) 拷貝到 button 響應(yīng)代碼中，進(jìn)行修改：void CCeshiDlg:OnButton1()dlltestInit