發信人: energy (長白山), 信區: MathTools
標  題: VC++中使用MATLAB的C++數學庫和MCC生成的程序
發信站: BBS 水木清華站 (Fri Jul 16 01:30:11 1999)

http://obase.163.net/matlab/vcmcc.htm

VC++中使用MATLAB的C++數學庫和MCC生成的程序

0、簡介

      MATLAB5.3的提供了C/C++數學庫，其中的C++數學庫功能很強，使用它可以用類似
MATLAB的語法編寫C++程序，十分方便。雖然速度上仍然比手工C/C++程序慢，但是由此
換來的高效的開發效率和可靠性往往是值得的。另外mcc命令可以將M文件轉化為C或CPP
文件，編譯后可以脫離MATLAB運行，它們也是使用的C/C++數學庫。

      不過，MATLAB的數學庫在開發時似乎傾向于編譯獨立的可執行程序，把VC、BC只是作
為一個編譯和連接的工具，而沒有過多地考慮在VC、BC的集成環境下進行開發。這給我們
帶來了不便。

      很多網友問起如何將MCC生成的C++程序嵌入到VC。最近對這個問題做了一下嘗試，在
這里做一個總結，請大家回去試試。這里只介紹VC的情況，用BC的網友就自己研究研究吧，
估計是類似的。

    1、設置項目編譯選項

     首先建立一個新的項目，或者打開一個已有的項目，然后選擇菜單：

     Project->Settings->C/C++

     Category:Preprocessor
     Preprocessor definitions:
     添加: MSVC,IBMPC,MSWIND

    Category: Precompiled Headers

  選擇: Automatic use of precompiled headers
       Through header: stdafx.h


    2、調設置項目連接選項

     首先要從下面幾個函數定義文件(*.def)生成相應的導入庫文件(*.lib)

        libmmfile.def
        libmcc.def
        libmatlb.def
        libmx.def
        libmat.def

    它們位于目錄c:\matlab\extern\include
    用下面命令導出庫文件:

      lib /def:libmmfile.def /out:libmmfile.lib /machine:ix86
      lib /def:libmcc.def /out:libmcc.lib /machine:ix86
      lib /def:libmatlb.def /out:libmatlb.lib /machine:ix86
      lib /def:libmx.def /out:libmx.lib /machine:ix86
      lib /def:libmat.def /out:libmat.lib /machine:ix86

    將它們放入你的項目連接選項

     Project->Settings->Link
    Category:Input

    Object/library modules:
    添加:libmatpm.lib libmmfile.lib libmcc.lib libmatlb.lib libmx.lib libmat.lib

注1: 中間是空格，不要加逗號
注2: libmatpm.lib是C++ MathLib的庫，如果是只用C，就不用連接它了。

     Ignore libraries:
     添加: msvcrt.lib
     注: 僅在Debug版本中需要。原因不明:P)

    以上的這些lib文件，我已經做好了，打了個包放在這里下載：matlablibs.zip (64K)

    3、設置編譯環境

    Tools->Options->Directories

   Include fiels添加:

     c:\matlab\extern\include
     c:\matlab\extern\include\cpp

    Library fiels添加:

    c:\matlab\extern\lib
    c:\matlab\extern\include

  注：下面這個目錄是那些lib所在的地方。
  如果都挪到上面的目錄，這個自然就不要了。


   4、編寫程序

        用MCC命令生成的CPP文件和自己手工編寫的CPP文件, 其項目設置是完全相同的,
程序的語法原則上也是一樣的. 只是MCC生成的CPP文件有大量"沒用"的代碼.

     (1)添加自己編寫的程序模塊

           用下面文件頭:
           #include "stdafx.h"
           #include "matlab.hpp"
           然后, 按照C++ MathLib文檔要求的格式書寫程序.

      (2)嵌入mcc生成的文件

           在MATLAB下用下面格式的命令生成cpp文件
               mcc -t -L Cpp test

           得到test.hpp, test.cpp
           將test.cpp加入項目, 不做任何改動.

           最后，按F7編譯就可以了。

   5、實例

       上面羅羅嗦嗦一大堆，肯定讓你打哈欠了:P)

       沒關系，其實還是挺簡單的，這里有個VC的project，用C++數學庫解決了一個幼兒園的算
    術題，下載回去看看吧，馬上就明白了。

       MccDemo.zip (68K)

       這里先說明一下：
         MATLAB程序test.m:
       function [sum, prod]=test(x,y)
         sum = x+y;
         prod = x*y;

       用來計算兩個數的和與積。注意這是兩個返回變量的情況。
    另外，x,y當然可以是數組。

       用mcc命令生成了test.hpp和test.cpp。

    文件demo.cpp:

       #include "stdafx.h"
       #include "matlab.hpp"
       #include "test.hpp"

       void mccDemo()
       {
           CString str;
           mwArray x, y, sum, prod;
           double dx,dy,dsum,dprod;
           x = 5.0;
           y = 10.0;
           sum = test(&prod, x, y);

          dx=x(1,1);
          dy=y(1,1);
          dsum=sum(1,1);
          dprod=prod(1,1);
          str.Format("%f+%f=%f\n%f*%f=%f", dx,dy,dsum,dx,dy,dprod);

          AfxMessageBox(str);
       }

       由于采用了C++數學庫，語法很簡單。注意數組的賦值、其中數據的存取，這些都要仔細
    地看手冊。

       最后是跳出一個消息框，顯示計算結果。
       改程序啟動之后，選擇菜單mcc->demo即可。


     1. 目的

        一般情況下，我們都是在MATLAB命令行或DOS命令行下編譯MEX程序。
    所用的命令就是：mex filename.c

    這有很多不方便的地方：
        a. 雖然mex也可以編譯C++的mex程序，但是它的主框架仍是C的
        b. 當程序有多個模塊時，需要多次使用mex命令，操作很麻煩
        c. 不能利用VC特有的ClassWizard自動創建和維護類
        d. 不能用MFC類庫編寫應用程序
        e. 不能方便地進行類似VC的項目管理
        f. 等等...
          這樣一個命令行的編程環境可能會大大束縛你的想象力...
    其實解決問題的方法很簡單，下面以VC6環境為例詳細解說如何在IDE中編譯MEX程序。

2. 步驟

   (1)準備工作 (這里假設MATLAB的路徑為：C:\MATLAB)
      a. 由matlab.def創建庫文件matlab.lib
        進入c:\matlab\extern\include目錄，用lib命令生成matlib.lib
        C:\>cd \matlab\extern\include

        C:\MATLAB\extern\include>lib /def:matlab.def /out:matlab.lib
        Microsoft (R) Library Manager Version 6.00.8447
        Copyright (C) Microsoft Corp 1992-1998. All rights reserved.

        LIB : warning LNK4068: /MACHINE not specified; defaulting to IX86
           Creating library matlab.lib and object matlab.exp

        C:\MATLAB\extern\include>
        警告信息不用理它。

      b. 修改mex.h
        該文件也在C:\MATLAB\extern\include目錄
        找到這一行：void mexFunction(
        替換為    ： __declspec( dllexport ) void mexFunction(
        另保存為  ：mex_vc.h

    (2)啟動VC，創建MFC AppWizard(dll)程序框架
    (3)設置系統選項

      a. 設定頭文件和庫文件路徑
           菜單Tools->Options->Directories
                Include files:添加c:\matlab\extern\include
                Library files:添加c:\matlab\extern\include

      b. 設置編譯連接選項
            菜單Project->Settings
            C/C++->Preprocessor definitions: 添加MATLAB_MEX_FILE
            Link->Object/Library modules:    添加matlab.lib
        注1. 其它優化、調試以及頭文件、庫文件等選項看情況調整
        注2. Release版在General->Microsoft Foundation Classes選項中，
             必須設置為Use MFC in a Static Library. 原因不明:(

    (4)編寫DLL主程序

        a. 文件名要用.cpp為擴展名，頭兩行必須是：
                #include "stdafx.h"
                #include "mex_vc.h"

        b. 編寫mexFunction函數，用如下格式聲明：
                void mexFunction(
                         int nlhs,       mxArray *plhs[],
                         int nrhs, const mxArray *prhs[]
                         )
                {
                        ...
                }

    (5) 象普通VC的DLL程序一樣繼續編寫其它部分程序，加入其它模塊

    (6) 調試錯誤，用F7編譯，生成DLL。我的例子：

--------------------Configuration: MatWave - Win32 Release--------------------
Compiling resources...
Compiling...
StdAfx.cpp
Compiling...
MatWave.cpp
sample.cpp
mex.cpp
Generating Code...
Linking...
   Creating library Release/MatWave.lib and object Release/MatWave.exp
LINK : warning LNK4089: all references to "SHELL32.dll" discarded by /OPT:REF
LINK : warning LNK4089: all references to "comdlg32.dll" discarded by /OPT:REF

MatWave.dll - 0 error(s), 2 warning(s)

        大功告成，有兩個警告，不理它。
        拿到MATLAB里面試試吧，不過要有非法操作和異常退出的心理準備哦:P

        另外：如果要在MATLAB運行中重新編譯DLL，需先執行: clear mex

ICQ  : 6821977
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WWW  : http://obase.163.net






Matcom




第一章、概述

第二章、在Matlab中使用mex和mcc(作者dodoo，energy)
 2.1 用c編寫mex程序[1]--dodoo
 2.2 用c編寫mex程序[2]--dodoo
 2.3 用c編寫mex程序[3]--dodoo
 2.4 用c編寫mex程序[4]--dodoo
 2.5 用c編寫mex程序[5]--dodoo
 2.6 用c編寫mex程序[6]--dodoo
 2.7 VC++中使用MATLAB的C++數學庫和MCC生成的程序--energy

第三章、Matcom的使用
 3.1  概述
    3.1.1 Matcom能作什么
    3.1.2 Matcom的工作原理
    3.1.3 Matcom的不足
    3.1.4 Matcom下載地址及網絡資源
 3.2  版本及安裝注意事項
    3.2.1 MIDEVA 4.0 的安裝
    3.2.2 MIDEVA 4.5 的安裝
 3.3  用Matcom翻譯m文件
 3.4  如何得到CPP源文件
 3.5  在CB中C++與Matlab語言混編
 3.6  程序的發布

附錄一、Matcom的函數分類列表


第一章、概述

    Matlab是當今世界上使用最為廣泛的數學軟件，它具有相當強大的數值計算、
數據處理、系統分析、圖形顯示，甚至符號運算功能，是一個完整的數學平
臺，在這個平臺上，你只需寥寥數語就可以完成十分復雜的功能，大大提高了
工程分析計算的效率。另外由于Matlab的廣泛使用，于是出現了為各個領域專
門使用的工具箱(即在某一研究領域常用數學工具的函數包)，這些工具箱的出現
更加促進了Matlab的流行。

    Matlab強大的功能只能在它所提供的平臺上才能使用，也就是說，你必需在
安裝有matlab系統的機器上使用.m文件，這樣就給工程計算帶來了很大不便；特
別是，在matlab中，使用的行解釋方式執行代碼，這樣大大地限制了代碼執行速度。
于是人們想到，能否開發一個matlab與其他高級語言的接口，這樣就可以把matlab
的強大功能融入各種應用程序中，并且通過高級語言編譯器編譯為2進制代碼，
從而大大提高了執行速度。

    于是matlab的5.1版本提供了自帶的C++ Complier，同時MathTools公司也為
Matlab開發了m文件高效解釋和調試IDE：MIDEVA。經過近兩年的發展，matlab 5.3
中的C complier--mcc版本已經為2.0,而MIDEVA最新版本為4.5。

    將matlab與C混合編程大概有如下三種方法：

1.用Matlab的mcc將.m文件翻譯為cpp源文件，然后在C編譯器中調用
  也可以用mcc編譯編譯為stand-alone程序。

2.用Matcom（MIDEVA）將.m文件翻譯為cpp代碼，并編譯為exe或dll
  文件。

3.按照matcom的語法，在VC或BCB中直接書寫matlab語句(與matlab
  很相似)，這也是我最喜歡用的方法。

方法1和2/3各有利弊，1不支持圖形(支持圖形的庫國內現在還沒有D)，
1對類支持也不夠，2支持絕大多數的matlab語句(包括圖形)，但對
于struct等的支持也有缺陷。


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VC++中使用MATLAB的C++數學庫和MCC生成的程序

0、簡介

    MATLAB5.3的提供了C/C++數學庫，其中的C++數學庫功能很強，使用它可以用類
似MATLAB的語法編寫C++程序，十分方便。雖然速度上仍然比手工C/C++程序慢，但是
由此換來的高效的開發效率和可靠性往往是值得的。另外mcc命令可以將M文件轉化
為C或CPP文件，編譯后可以脫離MATLAB運行，它們也是使用的C/C++數學庫。

    不過，MATLAB的數學庫在開發時似乎傾向于編譯獨立的可執行程序，把VC、BC只
是作為一個編譯和連接的工具，而沒有過多地考慮在VC、BC的集成環境下進行開發。
這給我們帶來了不便。
   
    很多網友問起如何將MCC生成的C++程序嵌入到VC。最近對這個問題做了一下嘗試，
在這里做一個總結，請大家回去試試。這里只介紹VC的情況，用BC的網友就自己研究