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如何将Matlab6.5函数转换成VC++6.0动态链接库
作者：陆振波
单位：海军工程大学
电子邮件： luzhenbo@yahoo.com.cn
个人主页： http://luzhenbo.88uu.com.cn/1 、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 C++ 环境可用的代码的方法。
2 、 Matlab6.5 编译器设置
(1) 在同一台电脑上安装 Matlab6.5 和 Visual C++6.0 ；
(2) 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
(3) 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
(4) 在 Matlab 的命令窗口 (Command Window) 键入“ cd(prefdir); mccsavepath prefdir; ” 启动 MATLAB add-in 工具条
3 、建立 MFC 动态链接工程
(1) 建立一个名为 Sample 的 MFC 动态链接工程 ，如下图所示，其它选项按默认设置。
(2) 在 Sample 目录下会生成 Sample.cpp 和 Sample.h 这两个文件。
4 、启用 Matlab Add-in 工具条
在上面的 VC 工程中，在菜单栏的空白处右键单击鼠标，出现如下菜单
点击 Coustomize… 菜单项，出现如下 Coustomize 对话框，
选择 Add-in and Macro Files 标签，选中 MATLAB Add-in 选项，点 Close 按钮关闭对话框，这里会在菜单附近出现如下工具条，它就是 Matlab Add-in 工具条。
5 、 VC++6.0 环境及工程设置
在上面的 VC 工程中，进行以下设置
(1) VC++6.0 环境设置
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:\MATLAB6P5\EXTERN\INCLUDE
C:\MATLAB6P5\EXTERN\INCLUDE\CPP
如下图所示
在 Library files 里面加入：
C:\MATLAB6P5\EXTERN\LIB
C:\MATLAB6P5\EXTERN\LIB\WIN32
C:\MATLAB6P5\EXTERN\LIB\WIN32\MICROSOFT\MSVC60
如下图所示
(2) VC++6.0 工程设置
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 libmmfile.lib libmatlb.lib libmx.lib libmat.lib libmatpm.lib sgl.lib libmwsglm.lib libmwservices.lib ，如下图所示
选择 C/C++ 标签，在 Prerocessor definitions: 下面的文本框内容的后面加入 ,MSVC,IBMPC,MSWIND ，如下图所示
设置完成。
6 、 Matlab 到 C++ 的代码转换
在上面的 VC 工程中
(1) 将前面 sum_prod.m 文件复制到该 Sample 工程所在的目录下
(2) 单击 Matlab Add-in 工具条最左边第一个按钮，出现如下对话框
选中 Windows Console EXE 四个选择选中后二项，如上图所示，单击 OK ，出现如下对话框
选中 Matlab 函数文件 sum_prod.m ，单击“打开”按钮，这样在该工程所在的目录就生成了 sum_prod.cpp 和 sum_prod.hpp 文件。
(3) 打开 sum_prod.cpp 文件，注意到里面有这样一个函数
mwArray sum_prod(mwArray * prod, mwArray p1, mwArray p2)
{…}
可以看到在 C++ 环境中， sum_prod 也是一个函数，它的输入与输出数据类型是 mwArray ，它是 VC6.0 专门为 Matlab 中的矩阵对象定义的一个类。函数 sum_prod 有三个输入参数和一个输出参数。由于 C++ 函数不能有一个以上的返回值，因此这里将 Matlab 函数 sum_prod 的第二个返回值，以地址型变量的形式作为 C++ 函数 sum_prod 的第一个输入参数。
7 、生成 MFC 动态链接函数
在上面的 VC 工程中
(1) 打开 Sample.cpp 文件；
(2) 在 Sample.cpp 头部加入以下代码：
#include "matlab.hpp" // 包含类 mwArray 定义
#include "sum_prod.hpp" // 包含 C++ 函数 sum_prod
(3) 在 Sample.cpp 尾部加入以下代码：
// 声明函数 SUM_PROD 为导出函数。
extern "C" __declspec(dllexport) void SUM_PROD(double *sum,
double *prod,
double *x,
double *y,
int rows,
int cols)
{
// MFC DLL 导出函数的开头要加这一行
AFX_MANAGE_STATE(AfxGetStaticModuleState());
// 初始化与 C++ 数组相对应的 mwArray 变量
mwArray X(rows,cols,x);
mwArray Y(rows,cols,y);
mwArray SUM,PROD;
// 调用 C++ 函数
SUM = sum_prod(&PROD,X,Y);
// 取出输出数据
memcpy(sum,mxGetPr(SUM.GetData()),rows*cols*sizeof(double));
memcpy(prod,mxGetPr(PROD.GetData()),rows*cols*sizeof(double));
}
(4) 直接按快捷键 F7 或下面工具栏的第 2 个按钮编译链接程序，
“忽略”编译过程中有关库文件 msvcrt.lib 的警告。
就在 Sample 目录或是 Sample\Debug 目录下生成了 Sample.dll 、 Sample.lib 这两个文件。
8 、 C++ 环境测试 MFC 动态链接函数
(1) 新建一个 C++ 控制台工程 Test
其它都采用默认设置。然后在该工程中添加 Test.cpp 文件
(2) 将前面生成的 Sample.dll 、 Sample.lib 文件，复制到 Test 目录下 。
(3) 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 Sample.lib 如下图所示，然后单击 OK 按钮。
(4) 在 Test.cpp 键入以下代码：
#include <stdlib.h>
#include <iostream.h>
#pragma comment(lib,"Sample.lib") // 加载 DLL 库文件
// 声明外部函数 SUM_PROD
extern "C" __declspec(dllimport) void SUM_PROD(double *sum,
double *prod,
double *x,
double *y,
int rows,
int cols);
void main()
{
int i,j;
// 定义 C++ 二维数组
double x[] = {1,2,3,4,5,6};
double y[] = {7,8,9,10,11,12};
double *sum,*prod;
// 给输出数据分配内存
sum =(double*) calloc(6,sizeof(double));
prod =(double*) calloc(6,sizeof(double));
// 调用 DLL 函数
SUM_PROD(sum,prod,x,y,2,3);
// 输出显示
cout << "SUM = " << endl;
for (i=0;i<2;i++)
{
for (j=0;j<3;j++)
cout << sum[j*2+i] << "\t";
cout << endl;
}
cout << "PROD = " << endl;
for (i=0;i<2;i++)
{
for (j=0;j<3;j++)
cout << prod[j*2+i] << "\t";
cout << endl;
}
// 释放内存
free(sum);
free(prod);
}
该 C++ 程序运算结果如下图所示
特别说明一：
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 mwArray 类时， 数组 x 在 mwArray 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
特别说明二：
当在 VC++6.0 环境以外运行可执行文件 Test.exe 时，最好将前面生成的动态链接库文件 Sample.dll 复制到包含 exe 文件的目录
特别说明三：
通过 Matlab Add-in 实现 Matlab 与 VC++ 的混合编程也有不足， 并不是所有的 Matlab 的函数都能转成 C++ 函数 ，这一点在使用过程中要特别注意 !
