C与matlab混合编程
VC++与Matlab混合编程之引擎操作详解1
Visual C++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VC++6.0调用Matlab6.5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（以VC6为例）：
1) 通过菜单工程/选项，打开设置属性页，进入Directories页面，在目录下拉列表框中选择Include files，添加路径："C:\matlab\extern\include"（假定matlab安装在
C:\matlab目录）。
2) 选择Library files，添加路径：C:\matlab\extern\lib\win32\microsoft\msvc60。(vs2005的话，不加msvc60）
3) 通过菜单工程/设置，打开工程设置属性页，进入Link页面，在Object/library modules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)对每个工程都要单独设定，对于其它C++编译器如Borland C++ builder，设置大体相同，不再赘述
VC++与Matlab混合编程2
在VC中调用MATLAB的，总结有以下几种方法：1、是调用Matlab引擎；2、是调用Matlab中M函数转化成的dll文件；3、调用Matlab中M函数转化成c语言的函数。
第一种方法
一、设置VC相关属性。
（1）Visual C++6.0 编译环境的设置：通过菜单Tools/ Options，打开Visual C++6.0设置属性页，进入Directorie页面，在Show Directories for下拉列表中选择Include Files，添加路径：
（2）添加库文件: 通过菜单Projects|settings，进入Link 页面，在Object/Library Modules 框中，添加库文件名：libmx.lib 、libmat.lib 、libeng.lib。每个新的工程文件都要单独添加库文件。
二、在VC中通过MATLAB引擎调用Matlab函数命令：
现在以画一个正弦曲线的图为例。
1、新建一个MFC程序，命名Test，基于对话框。
2、在Testdlg.cpp中加入头文件：
#include "engine.h"
#include
3、添加botton Test，并添加点击命令，加入代码如下：void CTestDlg::OnTest()
{
// TODO: Add your control notification handler code here Engine *ep;
if (!(ep = engOpen(NULL))) //打开Matlab引擎
{
MessageBox ("Can't start MATLAB engine", MB_OK);
exit(-1);
}
engSetVisible(ep, 0);
engEvalString(ep,"x=0:0.001:2*pi;");
engEvalString(ep,"y=sin(x);");
engEvalString(ep,"plot(x,y)");//会显示出图
}
4、运行程序，单击Test按钮，运行结果如下图：
至此，利用VC调用Matlab引擎结束，可以运行Matlab中的各种函数，作图等。此种方法的特点是，非常简单和方便，要求运行程序的电脑必须装有Matlab软件，因此也具有不能脱离Matlab环境的弱点。
备注：此次测试是基于Visual C++6.0和Matlab R2009a的环境。
上面例子是VC和Matlab的混合编程的一个简单应用，在实际的数值计算，控制系统开发等工程应用中，可以很好的利用VC和Matlab的混合编程技术，从而简化应用程序的开发工作量。
第二种方法：利用Matlab生成DLL文件，然后用VC调用DLL文件，此种方法是将Matlab写的函数封装在动态链接库里面，然后用VC调用动态链接库，优点是程序的运行可以脱离Matlab的环境独立运行。
在VC中调用MATLAB的，总结有以下几种方法：1、是调用Matlab引擎；2、是调用Matlab中M函数转化成的dll文件；3、调用Matlab中M函数转化成c语言的函数。在本文当中重点讲解第二种方法，调用Matlab中M函数转换成DLL
文件的形式。
在我自己编写之前，查看了很多的文献，但是每个文献所应用的Matlab的版本不
一样，很多数学函数对应的库不一样，导致最终的函数出错，本次练习和测试也是出现在了一个lib文件没有找到问题，查找了很长时间，一个一个的对出来才找到的错的原因。
因此在开始我们编程之前想告诉大家的是，我们在中间过程当中可能会遇到很多的问题，但是这个时候一定要坚持下去，多查文献，同时积极向高手请教，只有这样才能做出成品，不然的话我们只能中途而废。好了，现在开始正文。
在VC6.0下调用Matlab的M文件，基本可以分为一下几个大步骤，1、对Matlab 的编译环境进行配置；2、编写M函数生成DLL文件；3、编写VC程序，对工程进行配置；4、调用生成的DLL文件中的函数；5、程序的调试和发布。
一、Matlab编译环境的设置
为了在开发时实现对MATLAB的具体功能的调用，应首先在操作系统中安装MATLAB工具软件，之后并运行此工具软件，依次执行
mex –setup
mbuild –setup
此时一定要注意横线前面的空格，最好不要复制，自己手工输入到Matlab的命令对话框当中，不然会出现错误，很多人在这里遇到了问题。
>> mex -setup
Please choose your compiler for building external interface (MEX) files: Would you like mex to locate installed compilers [y]/n?
Select a compiler:
[1] Lcc-win32 C 2.4.1 in D:\PROGRA~1\MATLAB\R2009a\sys\lcc
[2] Microsoft Visual C++ 6.0 in D:\Program Files\Microsoft Visual Studio [0] None
Compiler: 2
Please verify your choices:
Compiler: Microsoft Visual C++ 6.0
Location: D:\Program Files\Microsoft Visual Studio
Are these correct [y]/n?
Trying to update options file:
C:\Users\Robin\AppData\Roaming\MathWorks\MATLAB\R2009a\mexop ts.bat
From
template: D:\PROGRA~1\MATLAB\R2009a\bin\win32\mexopt s\msvc60opts.bat
Done . . .
******************************************************** ******************
Warning: The MATLAB C and Fortran API has changed to support MATLAB
variables with more than 2^32-1 elements. In the near future
you will be required to update your code to utilize the new
API. You can find more information about this at:
https://www.360docs.net/doc/64559808.html,/support/solutions/data/1-5C27B9. html?solution=1-5C27B9
Building with the -largeArrayDims option enables the new API. ******************************************************** ******************
>>
以上是运行mex –setup的情况。
>> mbuild -setup
Please choose your compiler for building standalone MATLAB applications:
Would you like mbuild to locate installed compilers [y]/n?
Select a compiler:
[1] Lcc-win32 C 2.4.1 in D:\PROGRA~1\MATLAB\R2009a\sys\lcc
[2] Microsoft Visual C++ 6.0 in D:\Program Files\Microsoft Visual Studio [0] None
Compiler: 2
Please verify your choices:
Compiler: Microsoft Visual C++ 6.0
Location: D:\Program Files\Microsoft Visual Studio
Are these correct [y]/n?
Trying to update options file:
C:\Users\Robin\AppData\Roaming\MathWorks\MATLAB\R2009a\compo pts.bat
From
template: D:\PROGRA~1\MATLAB\R2009a\bin\win32\mbuildo pts\msvc60compp.bat
Done . . .
>>
以上为运行mbuild –setup的情况。
二、写M函数，创建动态链接库（*.DLL）
1、创建动态链接库主要有两种方法：
一种是使用Matlab为VC++ IDE提供的Add-in。这种方法比较简单，方便快捷，只要在VC++中创建工程的时候选择Matlab Project Wizard，并且在接下来的Step1中的Visual Matlab Application Type 选择Shared M-DLL就可以了。接下来就是添加*.m文件，进行编译了。
另一种方法就是使用Matlab的mcc命令将*.m文件编译为动态链接库(*.DLL）。mcc–B csglsharedlib: youlibname function1 funcion2…来创建我们所需要的动态链接库DLL文件。其中参数-B表示使用的是Bundle Files作为参数，csglsharedlib是-B的参数，意思是生成使用Matlab图形库的C共享动态链接库，youlibname是你想要生成的动态链接库DLL的文件名，注意csglsharedlib 与youlibname之间有一个冒号“：”连接，function1为你想要加入到动态链接库DLL中的函数名，如果有多个函数，各个函数名用空格隔开。
举例：创建所需的Matlab函数文件MyAdd.m
function [c] = MyAdd(a, b);
c = a + b;
然后，进行编译，命令如下：
mcc -W cpplib:libMyAdd -T link:lib MyAdd
其中，mcc是Matlab提供的编译命令，对于这一点，Matlab的帮助说明如下：-W lib:string link:lib其中-W是控制编译之后的封装格式，cpplib，是指编译成C++的lib，cpplib冒号后面是指编译的库的名字，-T表示目标，link:lib表示要连接到一个库文件的目标，目标的名字是后面的MyAdd，即你写的m函数的名字。运行完之后，你的目录下面，将会出现以下一些文件：
libMyAdd.cpp
libMyAdd.exp
libMyAdd.dll
libMyAdd.exports
libMyAdd.h
libMyAdd.prj
libMyAdd_mcc_component_data.c
mccExcludedFiles.log
readme.txt
具体每一个文件的意思，请查帮助，这里只说其中很有用的几个：
libMyAdd.dll是编译好的动态库，MyAdd这个函数封装在里面，libMyAdd.h是对应的头文件，在C里面调用这个函数的时候，需要include这个头文件，在这个头文件的最后，你可以看到下面的内容：
extern LIB_libMyAdd_CPP_API void MW_CALL_CONV MyAdd(int nargout, mwArray& c, const mwArray& a, const mwArray& b);
这就是MyAdd的C函数的声明。nargout表示输出变量的个数，a，b，c就是对应了m函数的几个变量。
注意，a，b，c三个变量的类型是mwArray，这是Matlab提供的一个特殊的变量类型（在7.0的版本，编译之后，变量类型是mxArray）。mwArray是一个类，具体可以查帮助，当然后面也会讲到。
三、在VC++中使用Matlab生成的动态链接库（*.DLL）
首先新建一个基于MFC的对话框程序，太简单了，取名为Add，然后进行如下设置：
1、设置Include 和Library 目录
在VC++IDE中选择Tools->Options->Directories。
在Show directoris for:中选择Include files，添加如下两个目录：
在Show directoris for:中选择Library files，添加如下两个目录：
这里假设
2、工程(project)本身的一些设置
在VC++ IDE中选择Project->Setting->Link
在Category中选择General，在Object/library modules中添加mclmcrrt.lib libmx.lib libmat.lib mclmcr.lib libMyAdd.lib
3、为工程添加相应的文件
把刚才生成的libMyAdd.h libMyAdd.dll libMyAdd.lib文件复制到VC++工程的文件夹下，并且用add to project//files… 添加的工程中(如果遇到添加文件到工程的命令没有反应的时候可以尝试将Office卸载掉,我在编程的时候就遇到了这个问题)。
4、使用DLL
（1）首先要在使用DLL中函数的源文件中加上头文件libMyAdd.h。如下再加上另外两个数学函数的头文件：
#include "mclmcr.h"
#include "matrix.h"
#include "libMyAdd.h"
（2）注册DLL
在使用之前还需要对libMyAdd.dll进注册，使用完毕之后需要对其进行释放。注册使用函数libMyAddInitiallize()；释放使用函数libMyAddTerminate()。
函数名的规则就是youlibname+Initialize(Terminate)。这两函数在libMyAdd.h 中可以找到。
libMyAddInitialize()不仅注册了刚才生成的libMyAdd.dll，同时它也注册了Matlab本身的一些动态链接库（*.DLL）；同理libMyAddTerminate()不仅释放了刚才生成的libMyAdd.dll，同时它也释放了Matlab本身的一些动态链接库（*.DLL）。因此在注册了libMyAdd.dll之后，我们也可以使用Matlab的数学库中的函数，例如mlfabs()，mlfAssign()等等。
在使用libMyAdd.dll 的时候，存在着一个VC++和libMyAdd.dll中的函数之间数据交互的问题。
由于libMyAdd.dll中的函数所接受的参数是mxArray 型数据。因此我们要使用
Matlab为我们提供的External Interfaces/ API 函数来创建mxArray 型数据，大量的API函数可参见Matlab 的帮助文件Matlab\External Interfaces/API Reference\C MX-Functionsx 小节。还有一个需要注意的问题就是原来的函数名myfun 变成了mlfMyfun。可以在libMyAdd.h中看到。
下面就是一个实例
void CAddDlg::OnAdd()
{
// TODO: Add your control notification handler code here
double a = 6;
double b = 8;
double c;
if(!libMyAddInitialize())
{
MessageBox("Could not initialize libMyAdd!");
exit(-1);
}
mwArray mwA(1, 1, mxDOUBLE_CLASS);
mwArray mwB(1, 1, mxDOUBLE_CLASS);
mwArray mwC(1, 1, mxDOUBLE_CLASS);
mwA.SetData(&a, 1);
mwB.SetData(&b, 1);
MyAdd(1, mwC, mwA, mwB);
c = mwC.Get(1, 1);
CString str;
str.Format("%.0f",c);
MessageBox(str,"求和结果");
libMyAddTerminate();
}
四、对程序进行运行和调试
调试结果如下图：
VC++与Matlab混合编程之引擎操作详解（3）引擎API详解
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：#include "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);
参数startcmd是用来启动Matlab引擎的字符串参数，在Windows操作系统中只能为NULL。
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);
参数ep代表要被关闭的引擎指针。
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。
3.2 向Matlab发送命令字符串
engEvalString－发送命令让Matlab执行。
函数声明：
int engEvalString(Engine *ep, Const char *string);
参数ep为函数engOpen返回的引擎指针，字符串string为要matlab 执行的命令。
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engEvalString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engOUtputBuffer函数。
函数声明：
int engOutputBuffer(Engine *ep, char *p, int n);
参数ep为Matlab引擎指针，p为用来保存输出结构的缓冲区，n为最大保存的字符个数，通常就是缓冲区p的大小。该函数执行后，接下来的engEvalString函数所引起的命令行输出结果会在缓冲区p中保存。如果要停止保存，只需调用代码：engOutputBuffer(ep, NULL, 0)。
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);
参数ep为打开的Matlab引擎指针，name为以字符串形式指定的数组名。
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);参数ep为打开的Matlab引擎指针，mp为指向被写入变量的指针，name为变量写入后在Matlab引擎工作空间中的变量名。
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 value);
参数ep为打开的Matlab引擎指针，value为是否显示的标志，取值true（或1）表示显示Matlab窗口，取值false（或0）表示隐藏Matlab 窗口。
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 *value);
参数ep为打开的Matlab引擎指针，Value为用来保存显示/隐藏情况的变量（采用指针方式传递）。
函数返回值为0表示获取成功，为1表示有错误发生。
VC++与Matlab混合编程之引擎操作详解（4）数据类型mxArray的操作. 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double类型数组，可用函数mxCreateDoubleMatrix，函数形式如下：
mxArray *mxCreateDoubleMatrix(int m, int n, mxComplexity ComplexFlag);
参数m和n为矩阵的函数和列数。ComplexFlag为常数，用来区分矩阵中元素是实数还是复数，取值分别为mxREAL和mxCOMPLEX。
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 = mxCreateDoubleMatrix(3, 5, mxREAL);
对应的，要删除一个数组mxDestroyArray，该函数声明如下：
void mxDestroyArray(mxArray *array_ptr);
参数array_ptr为要删除的数组指针。
例如，要删除上面创建的数组T，可用如下语句：
mxDestroyArray(T);
类似的创建函数还有：
mxArray *mxCreateString(const char *str);
创建一个字符串类型并初始化为str字符串。
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。
要获得某一特定维的元素个数，则要用函数：
const int *mxGetDimensions(const mxArray *array_ptr);
该函数返回array_ptr各维的元素个数保存在一个int数组中返回。对于常用的矩阵来说，用mxGetM和mxGetN两个函数就可以了。
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：
int 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double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 mxIsDouble(const mxArray *array_ptr);
bool mxIsComplex(const mxArray *array_ptr);
bool mxIsChar(const mxArray *array_ptr);
bool mxIsEmpty(const mxArray *array_ptr);
bool mxIsInf(double value);
…………
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double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：
double *mxGetPr(const mxArray *array_ptr); //返回数组array_ptr的实部指针
double *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。
VC++与Matlab混合编程之引擎操作详解（5）数据类型mxArray的操作
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：
#include
#include
#include "engine.h"
using namespace std;
void main()
{
const int N = 50;
double x[N],y[N];
int j = 1;
for (int i=0; i { x[i] = (i+1); y[i] = sin(x[i]) + j * log(x[i]); //产生－之间的随机数赋给xx[i]; j *= -1; } Engine *ep; //定义Matlab引擎指针。 if (!(ep=engOpen(NULL))) //测试是否启动Matlab引擎成功。 { cout <<"Can't start Matlab engine!" < exit(1); } //定义mxArray，为行，N列的实数数组。 mxArray *xx = mxCreateDoubleMatrix(1,N, mxREAL); mxArray *yy = mxCreateDoubleMatrix(1,N, mxREAL); //同上。 memcpy(mxGetPr(xx), x, N*sizeof(double)); //将数组x复制到mxarray数组xx中。memcpy(mxGetPr(yy), y, N*sizeof(double)); //将数组x复制到mxarray数组yy中。 engPutVariable(ep, "xx",xx); //将mxArray数组xx写入到Matlab工作空间，命名为xx。 engPutVariable(ep, "yy",yy); //将mxArray数组yy写入到Matlab工作空间，命名为yy。 //向Matlab引擎发送画图命令。plot为Matlab的画图函数，参见Matlab相关文档。 engEvalString(ep, "plot(xx, yy); "); mxDestroyArray(xx); //销毁mxArray数组xx和yy。 mxDestroyArray(yy); cout <<"Press any key to exit!" < cin.get(); engClose(ep); //关闭Matlab引擎。 } 编译并运行程序得结果入下图： 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。 VC++与Matlab混合编程之引擎操作详解（6）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double类型数组，可用函数mxCreateDoubleMatrix，函数形式如下： mxArray *mxCreateDoubleMatrix(int m, int n, mxComplexity ComplexFlag); 参数m和n为矩阵的行数和列数。ComplexFlag为常数，用来区分矩阵中元素是实数还是复数，取值分别为mxREAL和mxCOMPLEX。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 = mxCreateDoubleMatrix(3, 5, mxREAL); 对应的，要删除一个数组mxDestroyArray，该函数声明如下： void mxDestroyArray(mxArray *array_ptr); 参数array_ptr为要删除的数组指针。 例如，要删除上面创建的数组T，可用如下语句： mxDestroyArray(T); 类似的创建函数还有： mxArray *mxCreateString(const char *str); 创建一个字符串类型并初始化为str字符串。 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。 2 、管理mxArray数据类型 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。 要获得某一特定维的元素个数，则要用函数： const int *mxGetDimensions(const mxArray *array_ptr); 该函数返回array_ptr各维的元素个数保存在一个int数组中返回。对于常用的矩阵来说，用mxGetM和mxGetN两个函数就可以了。 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： int 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 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double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 mxIsDouble(const mxArray *array_ptr); bool mxIsComplex(const mxArray *array_ptr); bool mxIsChar(const mxArray *array_ptr); bool mxIsEmpty(const mxArray *array_ptr); bool mxIsInf(double value); ………… 这些函数比较简单，意义自明，不再解释。 2.3 管理mxArray数组的数据 对于常用的double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： double *mxGetPr(const mxArray *array_ptr); //返回数组array_ptr的实部指针double *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。