Matlab與VC混合編程

關(guān)鍵詞：Matlab VC 混合編程 可執(zhí)行程序

簡 介：本文介紹了一種將Matlab編譯成可執(zhí)行程序的一種方法，它使得Matlab編寫的程序能夠完全脫離Matlab這個環(huán)境來執(zhí)行，從而大大提高了程序的應(yīng)用范圍和使用價值。

眾所周知，MATLAB是一套功能非常強大的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件，從信號處理，語音處理，數(shù)據(jù)采集，數(shù)值運算，圖像處理，到電子仿真，金融分析等等，幾乎在各個工業(yè)領(lǐng)域，他都已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，同時也取得了巨大的成功。

但是，由于Matlab是用一種腳本語言，他的解釋是逐行執(zhí)行的，程序中所有的變量都是用MxArray來實現(xiàn)的，所以為了保證通用性，它的執(zhí)行效率非常低，這就是我們常常看到的：在開發(fā)一些復(fù)雜的算法時，通常會發(fā)現(xiàn)程序執(zhí)行得特別慢，雖然Mathworks公司已經(jīng)在竭力提高m腳本文件(script files)的運算速度，但目前為止效果仍然不能和實現(xiàn)同樣功能的可執(zhí)行程序相比。而且m腳本文件是不能脫離Matlab這個應(yīng)用程序環(huán)境，這就大大制約了程序的可移植性和通用性。

本文的目的正是基于上述考慮，介紹如何利用matlab提供的C/C++編譯器，將m文件編譯成可執(zhí)行的應(yīng)用程序。作者是用的編譯環(huán)境是：MS VC++ 6.0和Matlab6.5。

一、 MATLAB中的操作

1．沒有使用圖形相關(guān)的函數(shù)

由于MATLAB的編譯器只能對函數(shù)m文件進行編譯，所以如果原來的程序是腳本程序應(yīng)改寫成函數(shù)形式。舉例如下：

建立一個m文件test1.m，內(nèi)容如下：

function y = test1(n)

y = 1 ;

for i = 1 : n

y = y * i ;

end

用如下命令對其進行編譯：”

mcc –t –L CPP –h test1.m

（如果程序由多個m文件組成，在編譯命令中只需要指定主文件即可，mcc會自動查找相應(yīng)的m文件進行編譯）

編譯完成后會得到與m文件名相對應(yīng)hpp和cpp文件，本例中是test1.hpp和test1.cpp。

2． 使用了圖形相關(guān)的函數(shù)

建立一個m文件test2.m，內(nèi)容如下：

function test2

plot(rand(10));

用如下命令編譯：

mcc –p –B sglcpp test2.m

(如果程序由多個文件組成，處理方法同上)

編譯完成后得到與m文件名相對應(yīng)的hpp和cpp文件、一個主函數(shù)文件、bin目錄中的兩個Fig文件以及一個exe文件。我們需要的只是與m文件相對應(yīng)的hpp文件、cpp文件以及bin目錄中的兩個fig文件，本例中是test2.hpp，test2.cpp以及bin目錄中的FigureMenuBar.fig和FigureToolBar.fig。

二、 VC中的操作

相比MATLAB中的操作，VC中需要設(shè)置眾多的編譯選項，顯得比較復(fù)雜。另外，VC中可選的工程類型比較多，本文將說明MATLAB編譯得到的源程序在如下工程類型中的使用

MFC Appwizard(exe) (Dialog Based)

Win32 Console Application

Win32 Application

其實在這幾種類型的工程中大部分的操作都是相同的，本文先描述相同的操作，再說明不同的部分。

1．用VC建立相應(yīng)類型的工程，把第一步中提到的源程序拷貝到工程所在目錄中。

2．選擇菜單Tools－Options－在屬性頁中選擇Directories－下拉框中選擇Include Files，在其最后加入

E:\MATLAB6P5\EXTERN\INCLUDE\CPP

E:\MATLAB6P5\EXTERN\INCLUDE

其中E:\MATLAB6P5為MATLAB的安裝路徑，如下圖所示：

再在下拉框中選擇Library Files，在最后加入

E:\MATLAB6P5\EXTERN\LIB\WIN32\MICROSOFT\MSVC60

E:\MATLAB6P5\EXTERN\LIB\WIN32

如下圖所示：

3． 選擇菜單Project－Settings－屬性頁Link－下拉列表中選擇Input，在Object/library modules文本框中加入 libmmfile.lib libmatlb.lib libmx.lib libmat.lib libmatpm.lib sgl.lib libmwsglm.lib libmwservices.lib

注意下面的Ignore Libraries文本框，這里需要根據(jù)不同的工程類型進行填寫，稍后再分情況說明。如下圖所示：

4． 選擇C/C++屬性頁，在下拉列表中選擇Preprocessor，在Preprocessor definitions中加入MSVC,IBMPC,MSWIND如下圖所示：

再在下拉框中選擇Precomplied Headers，選中Automatic use of precompiled headers，在其中填入stdafx.h，如下圖

5．菜單Project－Add To Project－Files把所有拷貝過來的cpp文件加入到當前工程中。

下面再依各種不同類型的工程具體說明

1． MFC Appwizard(exe) (Dialog Based)

（僅以帶圖形函數(shù)的為例，所以需要把test2.hpp和test2.cpp以及兩個fig文件拷貝到當前工程中）在主對話框上添加一個Button，并添加按鈕的相應(yīng)函數(shù)OnButton1。

在按鈕響應(yīng)函數(shù)所在文件中添加如下代碼：

#include "test2.hpp"

在按鈕相應(yīng)函數(shù)中添加如下代碼：

test2();

在對話框類的OnInitDialog函數(shù)中添加如下代碼：

libmmfileInitialize();

libmwsglmInitialize();

mlfHGInitialize(NULL,NULL);

在對話框的消息WM_DESTROY的處理函數(shù)OnDestroy()中加入如下代碼：

mlfHGTerminate();

libmmfileTerminate();

libmwsglmTerminate();

在上面提到的Ignore Libraries里加入msvcrt.lib，此時即可以編譯成功了。

2． Win32 Console Application

這里建立了一個支持MFC的程序，以不帶圖形的函數(shù)為例，把test1.hpp和test1.cpp拷貝到當前工程中，

在#include "stdafx.h"下面加入

#include "matlab.hpp"

#include "test1.hpp"

// TODO: code your application's behavior here.下面加入如下代碼：

mwArray y,n;

n = 3;

y = test1(n);

double *py = mxGetPr(y.GetData());

printf("%f\n",*py);

在上面提到的Ignore Libraries里加入msvcrt.lib，由于MATLAB的庫函數(shù)與VC的輸入輸出函數(shù)cout、cin、cerr沖突，所以需要把MFC生成的代碼中

cerr << _T("Fatal Error: MFC initialization failed") << endl;一行刪掉，并且在以后的代碼中頁不能有cout、cin、cerr。

3． Win32 Application

選擇建立"A simple Win32 Application"，這樣的工程中默認是沒有主窗口的，只有一個WinMain函數(shù)，以帶圖形的函數(shù)為例，把test2.hpp test2.cpp以及

FigureMenuBar.fig和FigureToolBar.fig拷貝到當前工程中。

在#include "stdafx.h"下面添加

#include "test2.hpp"

在WinMain函數(shù)中添加如下代碼：

libmmfileInitialize();

libmwsglmInitialize();

mlfHGInitialize(NULL,NULL);

test2();

mlfHGWaitForFiguresToDie();

mlfHGTerminate();

libmmfileTerminate();

libmwsglmTerminate();

此時編譯能夠成功，但會出現(xiàn)兩個警告信息，在Ignore Libraries里加入msvcrt.lib,libcd.lib即可去除該信息。

三、 程序的發(fā)布

由于程序中調(diào)用了MATLAB數(shù)學(xué)函數(shù)庫或圖形庫中的函數(shù)，所以需要附帶MATLAB的這些函數(shù)庫才能在沒有安裝MATLAB的機器上運行。幸好MATLAB已經(jīng)把這兩個庫的函數(shù)打包了，這樣就省得我們一個一個去搜集了。該文件就是位于matlab安裝目錄中extern\lib\win32子目錄中的mglarchive.exe。運行該程序即可自動把需要的庫函數(shù)解壓到當前目錄中，把編譯好的程序放到該目錄中拷貝到未裝matlab的機器上即可實現(xiàn)脫離matlab。

作者簡介：

姓名：苗春葆
性別：男
工作單位：國家海洋信息中心
畢業(yè)院校：中國海洋大學(xué)
所學(xué)專業(yè)：物理海洋學(xué)
編程語言：Matlab,Fortran,VB,VC

參考書目：

Matlab? USER Manual

Microsoft MSDN

轉(zhuǎn)自：http://www.simwe.com/jour/prog/p001008.htm