如何将Matlab7.0函数转换成VC++6.0动态链接库

Roderick

1 、 mcc4.0 编译环境设置

在桌面上右键单击“我的电脑”图标出现以下菜单

单击“属性”菜单项，出现“系统特性”对话框，单击“高级”选项卡，如下图所示

在上图中，单击“环境变量”按钮，出现“环境变量”对话框， 添加系统变量 matlab 值为 C:/MATLAB7 即 matlab7.0 的安装路径，如下图所示

在环境变量 path 中加入 C:/MATLAB7/bin/win32 ，如下图所示

按“确定”完成设置后， 重启计算机或注销当前用户 ，即可应用新设置。

2 、 Matlab7.0 编译器设置

(1) mex 命令设置

(a) 运行 Matlab ，在 Matlab 的命令窗口 (Command Window) 键入“ mex -setup ”命令后，按回车键，安装 Matlab 编译器；

(b) 命令窗口出现如下提示：

Please choose your compiler for building external interface (MEX) files:

Would you like mex to locate installed compilers [y]/n?

此时键入 ”y” ，按回车；

(c) 命令窗口出现如下提示：

Please choose your compiler for building external interface (MEX) files:

Would you like mex to locate installed compilers [y]/n? y

Select a compiler:

[1] Digital Visual Fortran version 6.0 in C:/Program Files/Microsoft Visual Studio

[2] Lcc C version 2.4 in C:/MATLAB6P5/sys/lcc

[3] Microsoft Visual C/C++ version 6.0 in C:/Program Files/Microsoft Visual Studio

[0] None

此时键入 ” 3” ，按回车 ；选择 Microsoft Visual C++6.0 的编译器

(d) 命令窗口出现如下提示：

Please verify your choices:

Compiler: Microsoft Visual C/C++ 6.0

Location: C:/Program Files/Microsoft Visual Studio

Are these correct?([y]/n):

此时键入 ”y” ，按回车 ；确认选择 Microsoft Visual C++6.0 的编译器

(2) mbuild 命令设置

(a) 运行 Matlab ，在 Matlab 的命令窗口 (Command Window) 键入“ mbuild -setup ”命令后，按回车键，安装 Matlab 编译器；

(b) 命令窗口出现如下提示：

Please choose your compiler for building standalone MATLAB applications:

Would you like mbuild to locate installed compilers [y]/n?

此时键入 ”y” ，按回车 ；

(c) 命令窗口出现如下提示：

[1] Lcc C version 2.4 in C:/MATLAB6P5/sys/lcc

[2] Microsoft Visual C/C++ version 6.0 in C:/Program Files/Microsoft Visual Studio

[0] None

此时键入 ” 2” ，按回车 ；选择 Microsoft Visual C++6.0 的编译器

(d) 命令窗口出现如下提示：

Please verify your choices:

Compiler: Microsoft Visual C/C++ 6.0

Location: C:/Program Files/Microsoft Visual Studio

Are these correct?([y]/n):

此时键入 ”y” ，按回车 ，确认选择 Microsoft Visual C++6.0 的编译器，编译器设置完成。

3 、编写 Matlab 函数

函数文件 sum_prod.m ，内容如下：

function [sum,prod] = sum_prod(p1,p2)

sum = p1+p2; % p1 与 p2 的和

prod = p1.*p2; % p1 与 p2 的点乘

该函数完成的是矩阵的求和与点乘的功能，下面将介绍把该代码转换成 VC++ 环境可用的代码的方法。

4 、将 Matlab 函数转成 DLL 函数

在 Matlab7.0 的 Command Window 下输入命令 :

命令 1 ： mcc -W lib:libsum_prod -T link:lib sum_prod.m

或

命令 2 ： mcc -W cpplib:libsum_prod -T link:lib sum_prod.m

生成动态链接库 DLL ，编译完成后， Matlab 生成一些文件， 其中

libsum_prod.ctf

libsum_prod.dll

libsum_prod.h

libsum_prod.lib

这些文件是我们后面需要用到的。

特别注意 ： 命令 1 生成的 DLL 函数接口的数据类型是 mxArray ，命令 2 生成的 DLL 函数接口的数据类型是 mwArray 。

5 、 VC++6.0 工程的创建与设置

(1) 建立一个名为 Test 的 C++ 控制台工程，在工程中添加一个名为 Test.cpp 文件

(2) 对 VC ＋＋ 6.0 ，进行以下设置

单击菜单 Tools ，出现如下菜单

单击 Options… 菜单项，出现 Options 对话框，选择 Directories 标签，在 include files 里面加入：

C:/MATLAB7/EXTERN/INCLUDE

如下图所示

在 Library files 里面加入：

C:/MATLAB7/EXTERN/LIB/WIN32/MICROSOFT/MSVC60

如下图所示

(3) 对该工程，进行以下设置

单击菜单 Project ，出现如下菜单

单击 Setting… 菜单项，出现 Project Setting 对话框，选择 Link 标签，在 Object/library modules: 下面的文本框内容的后面加入 mclmcrrt.lib libsum_prod.lib ，如下图所示

6 、代码编辑及 DLL 调用

(1) 将前面生成的四个文件：

libsum_prod.ctf

libsum_prod.dll

libsum_prod.h

libsum_prod.lib

复制到 VC 工程所在目录。

(2) 在 VC ＋＋ 6.0 环境中， 单击菜单 Project ， 选择 Add to Project 菜单项，再单击 Files… 子菜单项，出现如下图对话框，

将 libsum_prod.h 加入到当前工程中。

(3) 当用命令 1 生成的 DLL 函数时 ，在工程文件 Test.cpp 中添加以下代码：

#include "iostream.h" // 输入输出头文件

#include "mclmcr.h" // mxArray 类型声明

#include "libsum_prod.h" // DLL 头文件

void display(const mxArray* in, const char* name);

int main()

{

// 初始化程序

if( ! mclInitializeApplication(NULL,0) )

{

fprintf(stderr, "Could not initialize the application./n");

exit(1);

}

// 初始化库

if (! libsum_prodInitialize() )

{

fprintf(stderr,"Could not initialize the library./n");

exit(1);

}

// 声明 DLL 函数输入输出 mxArray 对象

mxArray *X,*Y;

mxArray *SUM=NULL,*PROD=NULL;

// 给输入 mxArray 对象分配内存

X = mxCreateDoubleMatrix(2,3,mxREAL);

Y = mxCreateDoubleMatrix(2,3,mxREAL);

double x[] = {1,2,3,4,5,6};

double y[] = {7,8,9,10,11,12};

// 给输入 mxArray 对象赋值

memcpy(mxGetPr(X),x,6*sizeof(double));

memcpy(mxGetPr(Y),y,6*sizeof(double));

// 调用 DLL 函数，注意输入与输出的接口是不同的

mlfSum_prod(2,&SUM,&PROD,X,Y) ;

// 显示 mxArray 对象

display(SUM,"SUM");

display(PROD,"PROD");

// 释放输入输出 mxArray 对象所占用的内存

// 注意输出对象的内存是在调用 DLL 函数过程中分配的

mxDestroyArray(X);

mxDestroyArray(Y);

mxDestroyArray(SUM);

mxDestroyArray(PROD);

// 关闭库和程序

libsum_prodTerminate() ;

mclTerminateApplication() ;

return 0;

}

// 显示矩阵函数

void display(const mxArray* in, const char* name)

{

int i,j,r,c;

double *data;

data = mxGetPr(in);

r = mxGetM(in);

c = mxGetN(in);

printf("%s = /n",name);

for(i=0;i<r;i++)

{

printf("/t");

for(j=0;j<c;j++)

printf("% 4.2f /t",data[j*r+i]);

printf("/n");

}

printf("/n");

}

该 C++ 程序运算结果如下图所示

(4) 当用命令 2 生成的 DLL 函数时 ，在工程文件 Test.cpp 中添加以下代码：

#include "iostream.h" // 输入输出头文件

#include "mclmcr.h" // mwArray 类型声明

#include "libsum_prod.h" // DLL 头文件

void display(const double* data, const int r, const int c, const char* name);

int main()

{

// 初始化程序

if( ! mclInitializeApplication(NULL,0) )

{

fprintf(stderr, "Could not initialize the application./n");

exit(1);

}

// 初始化库

if (! libsum_prodInitialize() )

{

fprintf(stderr,"Could not initialize the library./n");

exit(1);

}

// 声明 DLL 函数输入输出 mwArray 对象

mwArray X(2,3,mxDOUBLE_CLASS);

mwArray Y(2,3,mxDOUBLE_CLASS);

mwArray SUM,PROD;

double x[] = {1,2,3,4,5,6};

double y[] = {7,8,9,10,11,12};

double *sum,*prod;

sum = new double[6];

prod = new double[6];

// 给输入 mwArray 对象赋值

X.SetData(x,6);

Y.SetData(y,6);

// 调用 DLL 函数

sum_prod(2,SUM,PROD,X,Y) ;

// 取出输出数据

SUM.GetData(sum,6);

PROD.GetData(prod,6);

// 显示 mwArray 对象

// std::cout << "SUM = " << std::endl << SUM << std::endl;;

// std::cout << "PROD = " << std::endl << PROD << std::endl;;

display(sum,2,3,"SUM");

display(prod,2,3,"PROD");

delete sum;

delete prod;

// 关闭库和程序

libsum_prodTerminate() ;

mclTerminateApplication() ;

return 0;

}

// 显示矩阵函数

void display(const double* data, const int r, const int c, const char* name)

{

int i,j;

printf("%s = /n",name);

for(i=0;i<r;i++)

{

printf("/t");

for(j=0;j<c;j++)

printf("% 4.2f /t",data[j*r+i]);

printf("/n");

}

printf("/n");

}

该 C++ 程序运算结果如下图所示

特别说明：
在 C/C++ 环境中二维数组是“行向量” ，如果将下面定义的变量 x 看成二维数组的话
double x[] = {1,2,3,4,5,6};
那么 x 应该是 的矩阵，即
x = [1,2,3;
4,5,6];
但是，如果将数组首地址 x 初始化 mxArray 和 mwArray 类时， 数组 x 在 mxArray 和 mwArray 类中是按“列向量”的形式排列 的，即
X = [1,3,5;
2,4,6];
同理，这里
Y = [7,9,11;
8,10,12];
因此才能得到上图的结果