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vfdff2008-12-05 15:02
matlab与vc混合编程心得(matcom)
1. 什么是Matcom?
Matcom是MathTools公司(UPenn)开发的一个基于C++矩阵函数库Matrix的一个matlab m文件与cpp文件的转换程序。MIDEVA为他的一个集成调试编译环境(界面)。 Matcom独立于matlab之外,但需要外部的c++编译器,在安装时需要指定,否则无法工作。安装的时候需要指定matlab的位置主要是为了编译文件中需要的一些系统函数来找到路径用的。 现在MathTools公司已经被生产Matlab的MathWorks公司兼并,Matcom最后版本为4.5,之后部分matcom的内容被合并到mathworks的visual matlab中。 2. 如何在VC或C++Builder中使用matcom数学库? 1).在Project\Add to project\选择\lib\v4500.lib或在工程设置中指定其路径。 2).文件头写#include "matlib.h" 然后就可以用了。 3. 如何取出matcom矩阵的元素的值并交给C语言变量? 例: double mydata[3][3]; dMm(amatrix); amatrix=rand(3); for(int i=1;i<;=3;i++) for(int j=1;j<;=3;j++) mydata[i-1][j-1]=amatrix.r(i,j); //or mydata[i-1][j-1]=amatrix.fastindex(i,j); 也可以用memcpy() 把amatrix.pr指针的内容读出来,交给mydata,但行列需要转置。 4. Matcom在C++中应该怎么调用? 下面是一些常用的算术运算符在C++中函数表,对于多个输出的函数的使用,i_o作为分割符meshgrid(colon(0.0,1.0),colon(0.0,1.0),i_o,xi,yi); 与matlab中的[xi,yi]=meshgrid(0:1,0:1);是等价的。 5. 如何将C语言变量转换为Mm? 仍然使用Mm的.r()函数或者.fastindex()函数,在本节2)中的例子中把赋值语句左右两侧互换即可。A.r(i,j)=(double)mydata[j][i]; 前面是转贴人家的心得。 写一些自己的心得。这里用的是visual matcom。安装方法: 6、直接在VC环境下使用科学运算库,即Matcom的Matrix<LIB>,它是按照Matcom的语法在VC中实现类似于Matlab函数的方法。但是这里还有一种将Matcom集成到VC环境的方法,即安装Visual Matcom的方式,这种方式操作更加简便易行,只需要熟悉Matlab编程,经过简单的步骤就可以轻松实现VC环境中调用Matlab。下面介绍Visual Matcom开发环境的安装。 (1)拷贝<matcom45>\bin\usertype.dat文件(<matcom45>指Matcom的安装路径)到<visual c++>\Common\MSDev98\Bin目录(<visual c++>指VC的安装路径)下。 (2)运行Visual C++,从菜单条中选择Tools/Customize/Add-ins and Macro Files,选择Browse,改变文件类型为Add-ins(.dll),选定<matcom45>\bin\mvcide.dll文件,确定。 (3)这样,可以在Visual C++的开发环境中看到一个如图1所示的Visual Matcom工具栏,表明安装成功。 7、vc中调用malib库德格式:initM(MATCOM_VERSIONT);//声明matlib库 exitM();//退出matlib库 添加一点其它地方找到的: >*****************************************************************************< > 第四节:Matcom的常见问题 >*****************************************************************************< =================================== 2)如何取出matcom矩阵的元素的值并交给C语言变量? :#FangQ(Qianqian.Fang@Dartmouth.Edu), 1999/11/2. SMTH/MathTools# double mydata[3][3]; dMm(amatrix); amatrix=rand(3); for(int i=1;i<=3;i++) for(int j=1;j<=3;j++) mydata[i-1][j-1]=amatrix.r(i,j); //or mydata[i-1][j-1]=amatrix.fastindex(i,j); 也可以用memcpy() 把amatrix.pr指针的内容读出来,交给mydata,但行 列可能要转置。 如果amatrix=sparse(…),用amatrix.r()方法不能取出需要的值 3)Matcom中有多个输出的函数在C++中应该怎么调用? :#FangQ(Qianqian.Fang@Dartmouth.Edu), 1999/11/2. SMTH/MathTools# 使用i_o作为分割符 meshgrid(colon(0.0,1.0),colon(0.0,1.0),i_o,xi,yi); 与matlab中的 [xi,yi]=meshgrid(0:1,0:1); 是等价的 4)如何在VC或C++Builder中使用matcom数学库? :#FangQ(Qianqian.Fang@Dartmouth.Edu), 1999/11/2. SMTH/MathTools# 1.在Project\Add to project\选择\lib\v4500.lib 2.文件头写#include "matlib.h" 然后就可以用了 5)使用了matcom4.5数学库的VC/C++Builder程序如何发布? :#FangQ(Qianqian.Fang@Dartmouth.Edu), 1999/11/2. SMTH/MathTools# 在VC/CB中调用了matcom库,通过编译生成独立执行的程序,所以, 不需要matlab系统,但一些必要的dll文件还是需要的,这 些dll在window\system\下面,(在4.5版本中)大概 有ago4500.dll,v4500v.dll,opengl32.dll,glu32.dll等 四个文件 6)安装matcom在搜索matlab路径时说找不到matcom.m,怎么办? :#FangQ(Qianqian.Fang@Dartmouth.Edu), 2002/6/22. SMTH/MathTools# 原因是matlab 6.x的Windows版本matlab.exe不在matlab\bin下,而 在matlab\bin\win32,所以,在安装matcom时,把bin\win32\matlab.exe 移动到bin\,即上移一层目录,安装matcom后,再移动回去就可以了。 其实是否安装有matlab对matcom没有什么影响,你完全可以选择没有 安装matlab,仍然可以编译大多数文件。需要matlab\toolbox下的文件 时,用addpath()添加路径或者拷贝到当前目录下就可以了。 7)使用MIDEVA在编译有些工具箱和simulink的程序时出错,请 问是什么原因? :# techsoft (SoftMAN), 2000/4/2.SMTH/MathTools# 目前MIDEVA/MATCOM仅是纯.M文件的开发平台(通俗地说 是MATLAB的替代物),但MATLAB外,还有SIMULINK/STATEFLOW 及其它TOOLBOX/BLOCKSET对于MIDEVA/MATCOM来说无 法COMPILER,因为MIDEVA/MATCOM是JIT机制,它不能访 问MATLAB的其它工具包尤其是它们的DLL库。要是其它工具包都是 纯文本的.M文件那该多好啊!不过可用出自MATHWORKS的MATLAB COMPILER。 |
Matlab 与 C++ 混合编程
Matlab是当今世界上使用最为广泛的数学软件,它具有相当强大的数值计算、 数据处理、系统分析、图形显示,甚至符号运算功能,是一个完整的数学平台,在这个平台上,你只需寥寥数语就可以完成十分复杂的功能,大大提高了工程分析计算的效率。另外由于Matlab的广泛使用,于是出现了为各个领域专门使用的工具箱(即在某一研究领域常用数学工具的函数包),这些工具箱的出现更加促进了Matlab的流行。
Matlab强大的功能只能在它所提供的平台上才能使用,也就是说,你必需在安装有matlab系统的机器上使用.m文件,这样就给工程计算带来了很大不便;特 别是,在matlab中,使用的行解释方式执行代码,这样大大地限制了代码执行速度。 于是人们想到,能否开发一个matlab与其他高级语言的接口,这样就可以把matlab 的强大功能融入各种应用程序中,并且通过高级语言编译器编译为2进制代码, 从而大大提高了执行速度。
于是matlab的5.1版本提供了自带的C++ Complier,同时MathTools公司也为 Matlab开发了m文件高效解释和调试IDE:MIDEVA。经过近两年的发展,matlab 5.3 中的C complier--mcc版本已经为2.0,而MIDEVA最新版本为4.5。
将matlab与C混合编程大概有如下三种方法:
用Matlab的mcc将.m文件翻译为cpp源文件,然后在C编译器中调用 也可以用mcc编译编译为stand-alone程序。
用Matcom(MIDEVA)将.m文件翻译为cpp代码,并编译为exe或dll 文件。
按照matcom的语法,在VC或BCB中直接书写matlab语句(与matlab 很相似),这也是我最喜欢用的方法。
方法1和2/3各有利弊,1不支持图形(支持图形的库国内现在还没有D), 1对类支持也不够,2支持绝大多数的matlab语句(包括图形),但对于struct等的支持也有缺陷。
MATLAB5.3的提供了C/C++数学库,其中的C++数学库功能很强,使用它可以用类似MATLAB 的语法编写C++程序,十分方便。虽然速度上仍然比手工C/C++程序慢,但是由此换来的高效的开发效率和可靠性往往是值得的。另外mcc命令可以将M文件转化为C或CPP文件,编译后可以脱离MATLAB运行 ,它们也是使用的C/C++数学库。 不过,MATLAB的数学库在开发时似乎倾向于编译独立的可执行程序,把VC、BC只是作为一个编译和连接的工具,而没有过多地考虑在VC、BC的集成环境下进行开发。这给我们带来了不便。 很多网友问起如何将MCC生成的C++程序嵌入到VC。最近对这个问题做了一下尝试,在这里做一个总结,请大家回去试试。这里只介绍VC的情况,用BC的网友就自己研究研究吧估计是类似的。
1、设置项目编译选项 首先建立一个新的项目,或者打开一个已有的项目,然后选择菜单
Project->Settings->C/C++
Category:Preprocessor
Preprocessor definitions:
添加: MSVC,IBMPC,MSWIND
Category: Precompiled Headers
选择: Automatic use of precompiled headers
Through header: stdafx.h
2、调设置项目连接选项
首先要从下面几个函数定义文件(*.def)生成相应的导入库文件(*.lib)
libmmfile.def
libmcc.def
libmatlb.def
libmx.def
libmat.def
它们位于目录c:\matlab\extern\include
用下面命令导出库文件:
lib /def:libmmfile.def /out:libmmfile.lib /machine:ix86
lib /def:libmcc.def /out:libmcc.lib /machine:ix86
lib /def:libmatlb.def /out:libmatlb.lib /machine:ix86
lib /def:libmx.def /out:libmx.lib /machine:ix86
lib /def:libmat.def /out:libmat.lib /machine:ix86
将它们放入你的项目连接选项
Project->Settings->Link
Category:Input
Object/library modules:
添加:libmatpm.lib libmmfile.lib libmcc.lib libmatlb.lib libmx.lib libmat.lib
注1: 中间是空格,不要加逗号
注2: libmatpm.lib是C++ MathLib的库,如果是只用C,就不用连接它了。
Ignore libraries:
添加: msvcrt.lib 注:
仅在Debug版本中需要。原因不明.
3、设置编译环境
Tools->Options->Directories
Include fiels添加:
c:\matlab\extern\include
c:\matlab\extern\include\cpp
Library fiels添加:
c:\matlab\extern\lib
c:\matlab\extern\include
注:下面这个目录是那些lib所在的地方。 如果都挪到上面的目录,这个自然就不要了。
4、编写程序
用MCC命令生成的CPP文件和自己手工编写的CPP文件, 其项目设置是完全相同的, 程序的语法原则上也是一样的. 只是MCC生成的CPP文件有大量"没用"的代码.
(1)添加自己编写的程序模块
用下面文件头:
#include "stdafx.h"
#include "matlab.hpp"
然后, 按照C++ MathLib文档要求的格式书写程序.
(2)嵌入mcc生成的文件 在MATLAB下用下面格式的命令生成cpp文件 mcc -t -L Cpp test 得到test.hpp, test.cpp 将test.cpp加入项目, 不做任何改动. 最后,摁F7编译就可以了。
5、实例
上面罗罗嗦嗦一大堆,肯定让你打哈欠了:没关系,其实还是挺简单的,这里有个VC的project,用C++数学库解决了一个幼儿园的算术题. 这里说明一下:
MATLAB程序test.m:
function [sum, prod]=test(x,y)
sum = x+y;
prod = x*y;
用来计算两个数的和与积。注意这是两个返回变量的情况。 另外,x,y当然可以是数组。 用mcc命令生成了test.hpp和test.cpp。
文件demo.cpp:
#include "stdafx.h"
#include "matlab.hpp"
#include "test.hpp"
void mccDemo()
{ CString str;
mwArray x, y, sum, prod;
double dx,dy,dsum,dprod;
x = 5.0;
y = 10.0;
sum = test(&prod, x, y);
dx=x(1,1);
dy=y(1,1);
dsum=sum(1,1);
dprod=prod(1,1);
str.Format("%f+%f=%f\n%f*%f=%f", dx,dy,dsum,dx,dy,dprod);
AfxMessageBox(str); }
由于采用了C++数学库,语法很简单。注意数组的赋值、其中数据的存取,这些都要仔细地看手册。 最后是跳出一个消息框,显示计算结果。
但是我不能在 matlab\extern\include 中找到需要的五个文件