vc++中使用matlab的c++数学库和mcc生成的程序.txt

VC++中使用MATLAB的C++数学库和MCC生成的程序

 inData=mxGetPr(prhs[0]);
 M=mxGetM(prhs[0]);
 N=mxGetN(prhs[0]);

 plhs[0]=mxCreateDoubleMatrix(M,N,mxREAL);
 outData=mxGetPr(plhs[0]);
 for(i=0;i<M;i++)
  for(j=0;j<N;j++)
xREAL);
 outData=mxGetPr(plhs[0]);
 for(i=0;i<M;i++)
  for(j=0;j<N;j++)
   outData[j*M+i =inData[(N-1-j)*M+i];
}


当然，Matlab里使用到的并不是只有double类型这一种矩阵，还有字符串类型、稀疏矩
阵、结构类型矩阵等等，并提供了相应的处理函数。本文用到编制mex程序中最经常遇到
的一些函数，其余的详细情况清参考Apiref.pdf。

第二章、
第五节、用c编写mex程序[五]

通过前面两部分的介绍，大家对参数的输入和输出方法应该有了基本的了解。具备了这
些知识，就能够满足一般的编程需要了。但这些程序还有些小的缺陷，以前面介绍的re
由于前面的例程中没有对输入、输出参数的数目及类型进行检查，导致程序的容错性很
#include "mex.h"
void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[],
     int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
 double *inData;
 double *outData;
 int M,N;
 //异常处理
 if(nrhs!=1)
  mexErrMsgTxt("USAGE: b=reverse(a)\n");
 if(!mxIsDouble(prhs[0]))
  mexErrMsgTxt("the Input Matrix must be double!\n");
 inData=mxGetPr(prhs[0]);
 M=mxGetM(prhs[0]);
 N=mxGetN(prhs[0]);
 plhs[0]=mxCreateDoubleMatrix(M,N,mxREAL);
 outData=mxGetPr(plhs[0]);
 for(i=0;i<M;i++)
  for(j=0;j<N;j++)
   outData[j*M+i =inData[(N-1-j)*M+i];

}


在上面的异常处理中，使用了两个新的函数：mexErrMsgTxt和mxIsDouble。MexErrMsgT
xt在给出出错提示的同时退出当前程序的运行。MxIsDouble则用于判断mxArray中的数据
是否double类型。当然Matlab还提供了许多用于判断其他数据类型的函数，这里不加详
述。


需要说明的是，Matlab提供的API中，函数前缀有mex-和mx-两种。带mx-前缀的大多是对
mxArray数据进行操作的函数，如mxIsDouble,mxCreateDoubleMatrix等等。而带mx前缀
的则大多是与Matlab环境进行交互的函数，如mexPrintf，mxErrMsgTxt等等。了解了这
一点，对在Apiref.pdf中查找所需的函数很有帮助。

至此为止，使用C编写mex函数的基本过程已经介绍完了。下面会在介绍几个非常有用的
函数调用。如果有足够的时间，也许还会有一个更复杂一些的例程。


第二章、
第六节、用c编写mex程序[六]

我们之所以使用Matlab，很重要的考虑是Matlab提供了相当丰富的矩阵运算函数和各
种toolbox。在编制mex函数时，有时我们也会遇到一些操作，在Matlab下，只需要一个
为了在mex函数里调用Matlab命令，我们就需要用到一个函数mexCallMATLAB，原型如下：
int mexCallMATLAB(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, mxArray *prhs[],
                  const char *command_name);
有了前面的基础，使用这个函数就显得十分容易了。下面给出一个例程，功能是将输入
#include "mex.h"
void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[],
     int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
       int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
{

 double *inData;

 mxArray *IN[1];

 mxArray *OUT[1];

 double *outData;

 int M,N;

 int i,j;


 //异常处理

 if(nrhs!=1)

  mexErrMsgTxt("USAGE: b=rot(a)\n");
 if(nrhs!=1)

  mexErrMsgTxt("USAGE: b=rot(a)\n");

 if(!mxIsDouble(prhs[0]))


  mexErrMsgTxt("the Input Matrix must be double!\n");


 //计算转置

 if(mexCallMATLAB(1,OUT,1,prhs,"'"))

  mexErrMsgTxt("Error when compute!\n");


 //根据输入参数数目决定是否显示

 if(nlhs==0)

  mexCallMATLAB(0,IN,1,OUT,"disp");

     if(mexCallMATLAB(1,OUT,1,prhs,"'"))

  mexErrMsgTxt("Error when compute!\n");


 //根据输入参数数目决定是否显示

 if(nlhs==0)

  mexCallMATLAB(0,IN,1,OUT,"disp");

 else

  plhs[0]=OUT[0];

}
关于这个例子，相信大家一看就明白，我就不多说了。


第三章、Matcom的使用

3.1  概述

3.1.1 Matcom能作什么

Matcom是一个十分有用的.m文件翻译器(Replacement)，它的主要优点我认为有
以下几点：

1>它提供了matlab中.m文件与其他高级语言的接口，使.m文件可以编译为脱离
  matlab环境独立执行的可执行性程序，这样
    。提高了代码的复用率
    。提高了代码的执行速度
    。使纯文本的.m文件变为二进制的可执行程序，增加了知识保护的安全性
2>它提供了近千个数学函数，对于其他高级语言编译器来说，提供了一个丰富
  的数学库，基本上在matlab上能用的常用函数都可以在高级语言中直接调用。
  数学函数主要包括：
    。矩阵属性函数
    。矩阵生成函数
    数学函数主要包括：
    。矩阵属性函数
    。矩阵生成函数
    。矩阵生成函数
    。矩阵操作函数
    。矩阵变换函数
    。数学函数
    。特殊函数
    。数值函数
    。串函数
    。绘图函数
    。颜色函数
    。函数函数
    。存盘及读文件
    。系统资源函数
    。系统操作函数
    。判断函数(Is函数族)
    。付氏变换
  等等，可参见本文附录
3>提供了.m文件的方便快捷的编译调适环境，可以step, watch，breakpoint等各种
  调试手段。

3.1.2 Matcom的工作原理

    Matcom的矩阵运算部分是基于一个名为Matrix<Lib>的C++数学库，这个库提供了
绝大多数的关于矩阵类、矩阵操作函数、数值计算函数、数学函数等的定义，在
Matcom中是以lib目录下的*.lib以及windows/system/对应名称的dll文件提供的。
Matcom的另一大部分就是图形部分，它是用一种非常流行的绘图OCX控件Teechart来
实现的，这种控件对于一般的绘图功能都可以实现，但也存在一定缺陷。在
Matcom4.5版本中使用的是TeeChart3.0。绘图函数功能主要在lib文件和
window/system/ago*.dll中定义的。
    Matcom编译.m文件是先将.m文件按照与matcom的Cpp库的对应关系，翻译为CPP源
代码，然后用对应版本的C编译器将该CPP文件编译为exe或dll文件，所以，在第一次
运行时让指定C Complier的路径是必需的，否则将无法编译。指定好的C Complier的
信息写在Matcom/bin/matcom.ini文件中。


3.1.3 Matcom的不足

    Matcom并不是全能的，对于大多数Matlab函数都可以进行CPP实现，但有些由于其
功能有限，只能期待以后的版本来不断补充了。
    总的来说，matcom有以下缺欠：

1.对class数据类型部分支持
2.eval,feval,clear等语句不能在C中实现(如果实现的话，一个文本编辑器就可以成为
  一个matlab了:))
3.图形窗口有些不仅如人意，如fill3,hide等语句无法实现，surf等语句也无法画出象
  matlab中哪样精细的图像来，特别是色彩比较难看:(
  等等。。。。。。

3.1.4 Matcom下载地址及网络资源

下载地址是版上询问最多的问题，再次建议大家能到教育网的搜索引擎
http://pccms.pku.edu.cn:8000/
http://search.igd.edu.cn
http://soft.cs.uestc.edu.cn/search.php

搜索关键字matcom或MIDEVA，可以查找教育网上的最新的matcom资源
Matcom的开发者Mathtools公司地址是
http://www.mathtools.net/上面也提供了免费下载服务(他们还会给你一个
   evaluation key)，如果你从哪里下载，他们会给你定期发email告诉最新
   的动态。
大家可以定期到公司主页看看有没有版本更新


FIND: 83 C4 08 85 C0 75 05
REP : -- -- -- -- -- EB --
如果还想去掉figure标题栏上的[Evaluation software]:
FIND: 43 61 70 74 75 72 65 00 20 5B
REP : -- -- -- -- -- -- -- -- -- 00
huangfh (hoho)对60分钟时间的破解, 就比较完整了:
FIND : 2B D1 81 FA 10 0E 00 00 7E 10
REP  : -- -- -- -- -- -- -- -- EB --

3.2.2 Matcom 4.5 的安装

    感谢energy的破解，Matcom4.5的口令为FREE-4.5-1193046-80295111
matcom4.5在安装时需要你输入口令，mideva在window的注册表中
HKEY_CURRENT_USER\Software\MathTools\Matcom\4.50\License\
下面添加一个键，键名默认，键值为FREE-4.5-1193046-80295111
你如果删除它，再次启动matcom的时候，就会再次询问口令。
不过好在如果通过这个口令之后，程序发布时就不再有限制了，也
就是在这个注册后的系统中编译的程序，发布时就不用代一个注册文件了

3.3  用Matcom翻译m文件

    直接调适M文件：在主界面上打开.m文件的主文件，在菜单中选择compile to exe
or dll  就可以了，你也可以设置断点后，就可以查看变量的值，这些将在主窗口
的一侧出现，双击就可得到其当前值。
    编译后的cpp、exe、dll文件都在matcom 当前工作目录下，如果是debug模式，就
在dubug目录下找，否则就在Release目录下找。

3.4  在CB中C++与Matlab语言混编

    这种方法是我最喜欢的方法，因为这样不但可以发挥matcom强大的数学计算功能，
还可以结合可视化编译环境来进行界面开发，可以制作完整的应用计算软件，交付用
户使用。我所用的可视IDE是Inprise公司的C++Builder 3.0/4.0，matcom版本为4.0/4.5,注意，在CB4.0上只能使用matcom4.5版本。
    在进行编程之前你需要作如下准备工作

1.选择菜单New\Console Wizard\Console Exe，建立一个Win32位DOS程序
2.将matcom\lib\matlib.h拷贝到CB\include目录下
  将matcom\lib\v4500b.lib拷贝到CB\lib目录下
3.选择菜单Project\Add to project\选择lib\v4500.lib
于是程序变为
#pragma hdrstop
#include <condefs.h>
#include "stdio.h"
#include "matlib.h"
//---------------------------------------------------------------------------
USELIB("v4500b.lib");
//---------------------------------------------------------------------------
#pragma argsused
int main(int argc, char **argv)
{
/*****************************************/
//     Please Write Your Code Here       */
/*****************************************/
        return 0;
}

3.选择菜单Project\Add to Reportaries\  将该工程存为Project中的一个模板。
OK,现在可以进行你所需要的工作了。
用菜单你存为的模板建立一个新的工程，在代码段写

dMm(a);  //define a Matrix class
a=zeros(3);     //Let the matrix be a 3*3 zero matrix
disp(a);        //Display the matrix

运行一下看看，程序会打印出3*3的0零阵
稍微复杂一点的程序

dMm(a);dMm(b);dMm(c); //声明三个矩阵
a=rand(3,2);  //生成3*2随机阵
b=zeros(3,2);
c=a+b;   //矩阵相加
c(1,c_p)=a(2,c_p); //matlab中写为c(1,:)=a(2,:)
c=ctranspose(c); //矩阵转置
disp(c);printf("\n");
disp(a);printf("\n");
getch();
c(colon(1,1,3))=a(colon(1,2,5)); //matlab中写为c([1:1:3])=a([1:2:5])
disp(c);
getch();

可以发现在matlab中常用的一些表示都可以在matcom中找到对应，并且同样
方便有效。
再举一个绘图的例子，就用matcom自己带的例子吧

    subplot(121.0);            //subplot(1,2,1)
    surf((CL(peaks(25.0))));   //surf(peaks(25))
    subplot(122.0);            //subplot(1,2,2)
    pcolor((CL(peaks(25.0)))); //pcolor(peaks(25))
    colormap(TM("copper"));    //colormap('copper')
    drawnow()                  //必须有这句，否则只画一个图出来
                               //这是我问他们的技术支持搞到的

    可以看到基本上是一句对一句，没有什么多余的话。所以习惯编写
matlab程序的同志写matcom C的语句来也应该没有什么问题。
(但上面这个程序确实有问题，在mideva中编译后第二个subplot
是可以正常画出来的，但在CB中编译就只画一个subplot，具体
原因希望大家讨论，我现在也在试,mideva编译该语句的指令是

bcc32  文件名  -IC:\MATCOM45\lib -H=matlib.csm -v -a4 -5 -e
EXEFLAGS= -WC
DLLFLAGS= -WD

我想CB中可能要改option,大家试试看。
总的说来，决大多数的matlab的语句都可以轻松移植到CB中来，所以就可以直接在
CB中写matlab程序了，只是大家要注意几个关键的函数

colon(xstart,xstep,xstop) == xstart:xstep:xstop
(CL(A1),A2,A3....)  == (A1,A2,A3,...)一个矩阵行，大多数
                                        多参数输入函数都用到CL
(BR(a1),a2,a3....)  == (a1,a2,a3...)
TM("a string")   == 'a string'  TM将char *变为串矩阵
c_p    == :   整行或整列
i_o    == [out =fun(in)就写为fun(in, i_o, out)
其他的大家编几个程序就清楚了。


3.6  程序的发布

matcom可以用C编译器把.m文件编译为为stand_alone的程序，所以，基本上
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

如果用的是4.0版本，发布时要把ago.dll,mlib4...dll(计不清楚了),opengl32.dll和
glu32.dll打到安装盘中，大概3M,然后在window目录安装一个名字叫mt_eval.txt的
文本文件，里面写1/1/1999-1/1/2010-64562264即可