C#和matlab混合編程

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　　C#和MatLab的混合編程，充分利用了winform的直觀顯示和matlab的強大計算能力。在此以一個小例子的形式給大家講述一下二者混合編程的實現。

　　

　　一、軟體的配置說明

　　C#版本：VS2010        matlab版本：matlab2013a

 

　　二、把 matlab函數編譯成dll檔案　

 

　　2.1首先寫一個函數的.m檔案（如下函數MatrixOpera實現兩個矩陣的相加和相減）

%--------------------------------------------------------function [addRlt,minusRlt]=MatrixOpera(a,b)% 矩陣相加,相減[m1,n1]=size(a);[m2,n2]=size(b);if m1~=m2 || n1~=n2    display(‘矩陣大小不相同‘)    error(‘參數錯誤‘);endaddRlt=a+b;minusRlt=a-b;end%-----------------------------------------------------------

 　

 　　2.2 建立製作的dll檔案的工程

　　在MatLab的命令視窗中，輸入deploytool開啟建立dll檔案的工程建立視窗，如所示

　　

　　在圖中，主要分為三部分，Name：你想要命的工程名，prj是工程的尾碼；Location：建立工程的儲存位置；Type：針對c#而言，我們需要選擇.NET Assembly這一項

　　點擊Ok選項，工程已經建立完畢

 

　　2.3 向所建工程中添加對應的元素並編譯

　　上述過程中，建立了一個叫matPrj的工程（它相當於c#中的命名空間namespace）；然後給它增加class（它就是c#中的類），點[add class]添加myMathClass；之後再給它添加方法（它就是函數了），點[add files]，本執行個體中選中之前編寫的MatrixOpera函數。完了之後就可以編譯了，編譯需要一兩分鐘的時間，如所示

　　

 

　　三、C#中添加matlab的dll引用

　　3.1開啟vs2011，建立一個表單應用程式

 

　　

　　3.2完成dll檔案的拷貝

　　將matlab工程(matPrj)src檔案夾下的matPrj.dll和D:\Program Files\MATLAB\R2013a\toolbox\dotnetbuilder\bin\win64\v2.0(前邊為matlab的安裝路徑)檔案夾下的MWArray.dll拷貝到VS工程(CallMatlabDllApp)下的\bin\Debug檔案夾下

　　

　　3.3在VS裡添加dll檔案的引用，然後在代碼前引用相應的命名空間

　　

　　

 

　　　　

　　

　　如果matlab函數複雜，還需要用到其他的空間，則視情況而定，自己憑經驗添加。

　　至此，已經可以利用c#調用我們用matlab編寫的函數了。

 

　　四、在C#中調用matlab提供的函數

　　matlab中一個m*n的矩陣對應.net中的一個1*（m*n）的數組，因此在C#中調用matlab函數的關鍵是掌握資料類型一致的一個矩陣與一個數組之間的轉換。包括以下兩個問題：

　　a、將C#中的參數輸入到matlab函數時，要將參數轉化為matlab的參數形式，通常是MWArray類型

      b、matlab函數返回的參數，也要轉化為C#用的類型，比如數組或者數實值型別

 

　　在C#中調用本例函數的代碼如下：

            matPrj.myMathClass test = new matPrj.myMathClass(); //將myMathClass類執行個體化            double[] a = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };//定義兩個輸入參的值            double[] b = { 1, 1, 1, 1, 1, 1 };//它們是兩個一維數組            double[,] c = new double[3, 2];//定義C#中接收輸出參數的類型            double[,] d = new double[3, 2];//是兩個二維數組            //把兩個輸入參數都轉換成中間類型，中間類型也是矩陣所以要指明維數            //這裡將兩個輸入參數轉換為兩個三行兩列的矩陣            MWNumericArray matlab_a = new MWNumericArray(3, 2, a);            MWNumericArray matlab_b = new MWNumericArray(3, 2, b);            //輸入參數成功轉化為一個MWArray矩陣            MWArray[] agrsIn = new MWArray[] { matlab_a, matlab_b };            //聲明輸出參數是一個MWArray矩陣兩個輸出參數，一定要寫數量            MWArray[] agrsOut = new MWArray[2];            //調用matlab函數，2表示輸入參數的個數，輸出參數前需要加 ref 關鍵字            //此例實現了兩個三行兩列的矩陣相加減            test.MatrixOpera(2, ref agrsOut, agrsIn);            //把兩個輸出參數轉換成中間類型            MWNumericArray net_c = agrsOut[0] as MWNumericArray;            MWNumericArray net_d = agrsOut[1] as MWNumericArray;            c = (double[,])net_c.ToArray();//輸出參數成功轉化為二維數組            d = (double[,])net_d.ToArray();            //一定要注意最後c和d的轉化，不同類型的轉換差異很大厄            //ToArray()對應n*m的數組            //ToVetor()對應1維數組            //ToScalarDouble()對應單個數值                        for (int i = 0 ; i <= 2; i++)//輸出結果驗證            {                for (int j = 0; j <= 1; j++)                {                    textBox1.Text += c[i, j].ToString() + " ";                    textBox2.Text += d[i, j].ToString() + " ";                }                textBox1.Text += "\r\n";//換行                textBox2.Text += "\r\n";            }

 

　　

　　MWNumericArray是MWArray與C#等語言資料轉換中間類，實現C#與matlab函數間傳遞參數的功能

　　MWArray是總類型，其它的以MW開頭，以Array結尾的變數類型都可以直接對它進行賦值或取值，它是.m檔案的編譯後內部的標準類型，一切C#類型都要最終轉換成此類型，方可作為參數調用matlab函數

　　

　　我在運行上述程式時，第一句將myMathClass類執行個體化報錯

 

　　但是單看這語句是沒有任何問題的

　　matPrj.myMathClass test = new matPrj.myMathClass();

　　查閱了關於錯誤的資訊，但是解決的都基本是換了一個matlab版本才解決的，偶然看見說HRESULT:0x8007000B的錯誤和編譯平台有些關係，就開始著手試試是不是因為我這平台的問題導致的，果然，換了編譯的平台就好了。

　　具體解決：

　　1：右鍵項目名稱—>屬性—>產生 

　　2：目標平台選擇x64

 

再次運行程式，結果如下：

 

上述結果同在matlab中實現效果相同，驗證結果的正確性

 

　　脫離matlab安裝的環境下，如何?程式的運行自如： 

　　通過com組建的形式進行混合編程，如果機器上沒有安裝MATLAB，編譯產生的軟體照樣可以使用，但是需要安裝MATLAB提供的MATLAB Compiler Runtime(MCR)，這個軟體在MATLAB的安裝目錄下：X:\MATLAB\R2013a\toolbox\compiler\deploy\win32\MCRInstaller.exe（X是MATLAB安裝的盤符），如果你的電腦上安裝了MATLAB，則不需要在重新安裝這個軟體。另外，不同的MATLAB版本提供的MATLAB Compiler Runtime可能會不同，如果在另一台電腦上自己編寫的軟體運行有問題，可能是編譯器的版本不同引起的

 

 

參考資料：http://wenku.baidu.com/link?url=mgBBgQFt89s-7rKrNbJ-630AH0q_2mMMYBbvCWx9IiGkuOQ7qFTkL_pZRhT5FqazmtFoD6UUM6vWLeDrprF2OAGqUcmrHEugVntjWvzCwxy

　　　　　http://www.cnblogs.com/liuxiaowei0543/p/3682377.html

　　　　　http://wenku.baidu.com/view/6ad3b62b59eef8c75fbfb3ed.html

C#和matlab混合編程