VC++与Matlab混合编程之一：调用Matlab引擎

VC与Matlab混合编程本⽂主要介绍VC与Matlab混合编程的两种⽅法，并详细介绍了VC向Matlab传递复杂数据：结构体的⽅法，有详细代码说明。

Matlab 主要⾯对科学计算、可视化以及交互式程序设计的⾼科技计算环境，但由于Matlab开发平台上开发的程序不能脱离Matlab运⾏环境，因⽽在处理⼀些实际应⽤问题时显得灵活性不⾜，⽽VC++则在⼀定程度上能够弥补这⼀漏洞，因此，将⼆者结合共⽤，各献其长，可以为科研⼯作和⼯程开发提供更为强⼤的技术⽀持。

Matlab作为控制系统设计的⼀种通⽤⼯具，它可以很⽅便的和VC进⾏连接。

⼀般⽽⾔，Matlab与VC混合编程的实现⽅法有很多种，这⾥主要介绍以下两种：1. VC调⽤Matlab Engine的⽅式：Matlab Engine是⼀组Matlab提供的接⼝函数，⽀持C/C++语⾔，Matlab Engine采⽤C/S(客户机/服务器)模式，Matlab作为后台服务器，⽽C/C++程序作为前台客户机，向Matlab Engine传递执⾏命令和数据信息，从Matlab Engine接收执⾏结果。

⽤户可以在前台应⽤程序中调⽤这些接⼝函数，实现对Matlab Engine的控制。

采⽤这种⽅法⼏乎能利⽤Matlab全部功能，但是需要在机器上安装Matlab软件，缺点是执⾏效率较低。

下⾯简单介绍下这种⽅式的实现步骤：1.1 API接⼝介绍先来介绍⼀组Matlab提供的引擎API接⼝：(仅作简单功能介绍，详细参数说明请参考Matlab帮助)Engine* engOpen(const char* startcmd)启动Matlab引擎int engClose(Engine* ep) 关闭Matlab引擎int engEvalString(Engine* ep, const char* string)执⾏Matlab表达式mxArray* engGetArray(Engine* ep, const char* name)获取⼀个变量数组的值int engPutArray(engine* ep, const mxArray* mp)设置⼀个变量数组的值int engPutVariable(Engine *ep, const char *name, const mxArray *pm)同上mxArray *engGetVariable(Engine *ep, const char *name)获取⼀个变量int engOutputBuffer(Engine* eP，char* p，int n)获取输出字符串1.2 VC环境配置要想在VC集成环境下调⽤Matlab引擎实现VC和Matlab的混合编程，⼀般需要经过以下⼏个必要的步骤：(以下以Matlab2008a和VS2005版本为例)（1）添加include路径：将“\extern\include”(在Matlab的安装路径下)路劲添加到VC编译器的include下（2）添加lib路径：将“\extern \lib\win32\microsoft” (在Matlab的安装路径下) 路径添加到VC编译器的lib下（3）加载lib：需要加载⾄少libmx.lib、libmat.lib、libeng.lib三个库（4）include头⽂件：在要使⽤ engine 函数的地⽅包含engine.h头⽂件1.3 引擎调⽤接下来就可以在VC中调⽤Matlab引擎了，简单的⽰例代码如下：#include "engine.h"#pragma comment(lib, "libeng.lib")#pragma comment(lib, "libmx.lib")#pragma comment(lib, "libmat.lib")void TestDeno(){Engine* pEng = NULL;if (!(pEng = engOpen(NULL))){printf("Open matlab enging fail!");return;}//call Engine plot A*sin(t)+B A=2 B=1mxArray *A = NULL;double init = 2;A = mxCreateDoubleMatrix(1, 1, mxREAL);memcpy((void*) mxGetPr(A), (void*)&init, sizeof (double));engPutVariable(pEng, "A", A);init = 1;memcpy((void*) mxGetPr(A), (void*)&init, sizeof (double));engPutVariable(pEng, "B", A);mxDestroyArray(A);Sleep(3*60*1000);engEvalString(pEng, "t=0:0.2:7;plot(t,A*sin(t)+B);");if(NULL != pEng){engClose(pEng);}}⽰例代码通过VC调⽤Matlab引擎，绘制正弦曲线，相对简单，就不再详细解释，效图如下：2. VC调⽤Matlab DLL的⽅式DLL是⼀个可执⾏的⼆进制⽂件。

C语言环境中调用Matlab程序指南甄梓宁znzhen@Matlab在计算方面功能强大、编写简单，但是要运行Matlab程序必须装有Matlab并且用户界面也不够完善，因此除了计算的其他部分采用C等更规范完备的语言进行编写是较好的选择。

本文就对如何在C程序中调用Matlab程序作说明。

在C程序中调用Matlab程序有两大类方法。

第一种是调用Matlab引擎，第二种是将m文件打包成dll文件在C语言环境下调用。

前者虽然易于实现，可以实时监控程序的运行，但是独立性差，需要安装完整版Matlab，且每次调用都会启动MATLAB.exe进程；后者则实现复杂，调试麻烦，但只需安装MCR（Matlab Component Runtime），耗费资源较少。

关于MCR，请见第四章的说明。

至于两种方法需要在C环境中如何配置请见第五章。

而反过来若要在Matlab下调用C程序则一般使用Matlab自带的mex工具，在此不作介绍。

一、调用Matlab引擎调用Matlab引擎可以在WIN32、MFC中使用，它的原理实际上相当于打开一个精简版的Matlab然后往里面输命令。

下面是调用Matlab中的加法程序add.m的例子。

先在Matlab的work目录下创建add.m文件并编写程序如下：function s = add (a, b)s = a+b;在C程序中，首先打开精简版的Matlab：（所需头文件，引用库等见第五章）Engine *ep = engOpen (NULL);编译运行后，会自动打开一个命令行监控窗口，输入pwd就可以看到当前的工作目录，于是需要先将工作目录转换至存放add.m的目录：engEvalString (ep, ”cd ..\\..\\work”);engEvalString是往Matlab里输命令的函数，显然我们的目标是成功运行：engEvalString (ep, ”s=add(a,b)”);当然，目前Matlab中并没有a和b两个变量，因此需要在C中初始化这两个变量并转换成Matlab基本变量类型mxArray，才能将它们输入到Matlab中。

如何在C/C++语言里调用Matlab引擎(engine)——（上篇）windows下的Visual C++平台Windows下调用Matlab引擎要做好以下三点设置（1）设置头文件目录（2）设置库文件目录，并添加链接库输入项libeng.lib和libmx.lib（3）设置环境变量以下以Visual Studio 2008为例来说明如何设置这三点：1、添加头文件目录依次选择：“工具”->“选项”，调出对话框后再在对话框左边“选择项目和解决方案”->“VC++目录”然后在右边选择“显示以下内容的目录”下的选框选择“包含文件”，再在目录列表的最下边空行处选中添加：matlab安装目录下的\extern\include路径比如我的是：C:\Program Files\MATLAB\R2011a\extern\include如果现在生成项目，链接将不会通过，比如可能会出现：1>engwindemo.obj : error LNK2019: 无法解析的外部符号_mxDestroyArray，该符号在函数_WinMain@16 中被引用1>engwindemo.obj : error LNK2019: 无法解析的外部符号_mxGetPi，该符号在函数_WinMain@16 中被引用1>engwindemo.obj : error LNK2019: 无法解析的外部符号_engClose，该符号在函数_WinMain@16 中被引用1>engwindemo.obj : error LNK2019: 无法解析的外部符号_engGetVariable，该符号在函数_WinMain@16 中被引用1>engwindemo.obj : error LNK2019: 无法解析的外部符号_engOutputBuffer，该符号在函数_WinMain@16 中被引用1>engwindemo.obj : error LNK2019: 无法解析的外部符号_engEvalString，该符号在函数_WinMain@16 中被引用1>engwindemo.obj : error LNK2019: 无法解析的外部符号_engPutVariable，该符号在函数_WinMain@16 中被引用等链接错误；这就需要设置下面的库文件目录2、添加库文件目录在刚才调出来的对话框中，设置库目录：选择“显示以下内容的目录”下的选框选择“库文件”添加matlab目录下的C:\Program Files\MATLAB\R2011a\extern\lib\win32\microsoft注意：如果是项目要生成的是64位程序那么应该选择的是C:\Program Files\MATLAB\R2011a\extern\lib\win64\microsoft点击确定退出对话框，然后给项目添加链接库输入项：在解决方案资源管理器里选择对应的项目单机右键选择最下面的“属性”弹出属性对话框，在右边依次选择“配置属性”->“链接器”->“输入”，然后在右边“附加依赖项”那一项加上libeng.lib libmx.liblibmat.lib单击确定退出注意:(1)不要删除原有的依赖项(2)依赖项之间用空格隔开做到这一步时生成时就没问题出现了，但是运行程序时会出现“因为计算机中丢失libeng.dll”等类似问题第（3）步就解决这个问题的。

Visual C# 与Matlab 混合编程由于Visual C# 与Matlab 混合编程的资料并不多，本文通过一个实例来阐述Visual C# 与Matlab 混合编程的方法。

一、混合编程的 4 种方式1. 通过从Matlab的*m文件中生成C语言版本的DLL1) 在Matlab中写好m文件；2) 使用Matlab的编译器，编译为C#能识别的DLL文件；3) 建立C#工程，在工程中引用上一步生成的文件；2. C#调用Matlab工作区计算并返回结果主要使用engOpen, engClose, engPutVariable, engEvalString, engGetVariable 函数进行操作。

大致过程如下:MatlabCSharp.engPutVariable(ep, "ml_a", mx_a);MatlabCSharp.engPutVariable(ep, "ml_b", mx_b);MatlabCSharp.engEvalString( ep, "ml_c = ml_a + ml_b ;" ); mx_c = MatlabCSharp.engGetVariable(ep, "ml_c" );3. 使用Matlab DeployTool 生成COM 组件1) 单击菜单New Deployment Project -> MATLAB Builder NE -> Generic COM Component2) 添加相应的M 文件3) 保存，编译4) 新建C#工程，引用生成的DLL文件。

4. 使用Matlab DeployTool 生成.Net 组件1) 单击菜单New Deployment Project -> MATLAB Builder NE -> .Net Component2) 添加相应的M 文件3) 保存，编译4) 新建C# 工程，引用生成的DLL 文件。

VisualStudio与Matlab实现混合编程环境：Win10vs2010Matlab2015⾥⾯有很多选做的内容，其中2、3必做1.Matlab环境设置：（选做）我没有做这步，因为打mbuild -setup指令不识别，缺少SDK，但是可以正常调⽤Matlab，这步是其他⽅式调⽤Matlab中的⼀步，使⽤Matlab⽣成DLL⽂件，VS引⽤要建⽴独⽴运⾏的C应⽤程序，系统中需要安装Matlab、Matlab编译器、C/C++编译器以及Matlab C/C++数学库函数和图形库函数。

Matlab编译器使⽤mbuild命令可以直接将C/C++源代码编译为独⽴运⾏程序，在这些源代码中可以使⽤Matlab提供的接⼝来调⽤Matlab数学库函数。

虽然⽣成的可执⾏程序可以脱离Matlab环境运⾏，但是它需要Matlab C/C++数学库⽂件或者图形库⽂件的⽀持才能运⾏。

但如果C/C++源代码完全是按传统C/C++源代码语法规则编写，没有包含Matlab数学库和图形库的调⽤，则不仅可以独⽴与Matlab环境，也不需要那两个库函数的⽀持。

在 Matlab 的Command Window 下输⼊命令。

mbuild – setup操作过程如下图：然后输⼊命令mex – setup以类似的⽅法配置编译器。

Matlab 的配置完成。

2.VS环境设置（必做）（1）设置Include 和Library ⽬录项⽬右键->属性->VC++⽬录->包含⽬录：添加<MATLAB>\R2010b\extern\include\win64 我的是：D:\RUANJIAN\Matlab\extern\include\win64<MATLAB>\R2010b\extern\include\ 我的是：D:\RUANJIAN\Matlab\extern\include项⽬右键->属性->VC++⽬录->库⽬录：添加<MATLAB>\R2010b\extern\lib\win32\microsoft 我的是：D:\RUANJIAN\Matlab\extern\lib\win64\microsoft<MATLAB>\R2010b\extern\lib\win64\microsoft截图：：（2）设置⼯程⽬录： ( 我并没有设置)项⽬右键->属性->C/C++->常规->附件包含⽬录：添加<MATLAB>\R2010b\extern\include\win64<MATLAB>\R2010b\extern\include\项⽬右键->属性->链接器->常规：添加<MATLAB>\R2010b\extern\lib\win32\microsoft<MATLAB>\R2010b\extern\lib\win64\microsoft项⽬右键->属性->链接器->输⼊->附件依赖性：添加 (必做)libeng.liblibmat.liblibmex.liblibmx.lib 注：1.lib⽂件包含在<MATLAB>\R2010b\extern\lib\win64\microsoft，可根据需要增减 2.附件依赖性在VS2010前以空格隔开，在VS2010后使⽤；隔开。

关于如何使用VC调用matlab engine编程刚开始学使用VC调用matlab engine编程的时候，遇到很多问题，就去百度找解决方法，但发现根本解决不了我的问题，因为网上大部分实例和步骤都是在matlab6.5和vc++6.0环境下完成的，但是现在我用的是matlab2010a，所以会出现很多环境配置的问题，写本文的目的是总结用我在用VC调用matlab engine编程过程中出现的问题和解决办法。

Matlab Engine 采用Client/Server的方式，通过ActivcX通道和Matlab接口来实现在VC编程环境中直接调用matlab中的指令。

调用使用的函数是：engEvalSting。

下面是自己的实践过程：如果是第一次使用，则要设置一下Visual C++6.0 编程环境中的include 和lib的路径指向。

我的matlab2010安装在D盘目录D:\MATLAB 2010一、设置VC相关属性。

（1）Visual C++6.0 编译环境的设置：通过菜单 Tools/ Options，打开Visual C++6.0设置属性页，进入 Directorie页面，在 Show Directories for 下拉列表中选择Include Files，添加路径：D:\MATLAB 2010\extern\include （这是我电脑中Matlab的安装路径）；再选择下拉列表中的 Library Files，添加路径：D:\MATLAB 2010\extern\lib\win32\microsoft（我电脑中Matlab 的安装路径，但是在我查看资料的时候看到很多是D:\MATLAB2010\extern\lib\win32\microsoft\msvc60这个路径，但是我用的是MatlabR2010a,msvc60是matlab6.5老版本才有的，10.0版本没有这个文件，所以我们把路径设到D:\MATLAB 2010\extern\lib\win32\microsoft 就可以了）。

MATLAB与VC混合编程相关配置的设置MATLAB与VC的混合编程中，需要对电脑的“环境变量”和VC的“环境配置”进行设置，然后才可以进行程序的调用。

（1）电脑中“环境变量”的设置：对于win10系统控制面板→系统→高级系统设置→环境变量→系统变量→path中添加D:\softwares\MATLAB\ bin\win64，该路径是MATLAB中dll文件的路径，在path 中添加该路径的目的是让VC在运营时能够读取dll文件。

否则VC在运行时可能会出现“计算机丢失**.dll文件”的情况。

对于win7系统的“环境变量”设置，同样是在path中进行的。

(2)VC的环境配置首先需要建立一个新项目，如MyAdd.cpp。

项目→MyAdd属性→VC++目录→包含目录→D:\softwares\MATLAB \extern\include；项目→MyAdd属性→VC++目录→库目录→D:\softwares\MATLAB\installation document\extern\lib\win64\microsoft。

C/C++→常规→附加包含目录→D:\softwares\MATLAB \extern\include；C/C++→常规→调试信息格式→程序数据库（/Zi）；链接器→常规→启用增量链接→是（/INCREMENTAL）;链接器→常规→附加库目录→D:\softwares\MATLAB\ extern\lib\win64\microsoft；链接器→输入→附加依赖项→libMyAdd.lib,mclmcrrt.lib,libmx.lib,libmat.lib,mclmcr.lib。

其中在输入时这些lib之间用回车换行。

上述步骤的工作界面如下所示：需要注意：在进行VC与MATLAB混合编程的过程中，用到的环境是32位还是64位，在这里需要是相同的编程环境才可以相互调用，如：上图中如果是x32，则需要点击“配置管理器”进行重新设置。

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Matlab 与 VC 混合编程 1：一、采用 Matcom1、目标1. 测试在 VC 中调用 MatrixC++库，生成矩阵并显示 2. 测试 VC 中调用.m 文件2、步骤2.1 目标 1<1>建立 VC 工程，添加库 v4501v.lib，有两种方法：?向工程中添加文件 v4501v.lib 在 Setting/link 中添加库 v4501v.lib（这样写的前题是 VC 路径设置正确，即在 Options/Directories 中设置，否则请注明详细路径）二者选其一就可以了。

<2> 添加头文件 #include "matlib.h" （这样写的前题是 VC 路径设置正确，即在 Options/Directories 中设置，否则请注明详细路径）建议：最好在工程中把文件 matlib.h 添加进来，方便查看函数详细说明 <3>现在就可以调用 Matrix中的C++函数了，例子如下：// Init matcom initM(MATCOM_VERSION); winaxes(AfxGetMainWnd()->GetSafeHwnd()); Mm a,b; a = (BR(1),2,3,semi,4,5,6,semi,7,8,9); a = transpose(a); b = (BR(1),2,3,semi,4,5,6,semi,7,8,9); m_1.Format("%3f %3f %3f \r\n%3f %3f %3f \r\n%3f %3f %3f \r\n",a.r(1,1),a.r(1,2),a.r(1,3),a.r(2,1),a.r(2,2),a.r(2,3),a.r(3,1),a.r(3,2),a. r(3,3));//m_1 是一个 CEdit 控件 UpdateData(FALSE); exitM();2.2 目标 2<1>首先用 Matlab 调试成功以下两个有依赖关系的.m 文件文件 1：equation.m function y = equation(a,b) y = a * b; 文件 2：CallE.m % function name function [o1,o2] = CallE(x) if (nargin ~= 1) error('arguments must be inputed!'); endif (x == 1) a = reshape(1:9,3,3); elseif (x == 2) a = reshape(11:19,3,3); else error('input error'); end b = magic(3); o1 = equation(a,b); o2 = o1 + 1; <2>将以上两个文件放在同一个目录下，启动 MatCom 编译运行 CallE.m， >> CallE(2) 则在同一目录下生成一个 DEBUG（或者是 Release，在 MatCom 的菜单项 Configuration 中选择）目录下可以找到相应的.cpp 及.h 文件，把它们全部拷贝到 VC 工程目录下，也可以自己建一个文件夹 <3>在 VC 项目中添加这些文件，并在头部添加相应.h 的引用，如下： #include "./matlib/equation.h" #include "./matlib/calle.h" <4>添加调用函数的代码，如下： Mm a,b,c; a = BR(2); 表示输入参数到输出参数的间隔，《MatrixLIB user's 详见calle(a,i_o,b,c); //i_o 是一个间隔符，Guide》m_2.Format("%3f %3f %3f \r\n%3f %3f %3f \r\n%3f \r\n",b.r(1,1),b.r(1,2),b.r(1,3),b.r(2,1),b.r(2,2),b.r(2,3),b.r(3,1),b.r(3,2),b. r(3,3)); %3f %3fUpdateData(FALSE);3、遇到的问题及解决方案<1>当在 VC 工程中添加由 Matcom 转换的 cpp 及 h 文件后，注：如果在编译中出现下列错误：fatal error C1010: unexpected end of file while looking for precompiled headerdirective 解决：进行下列设置：工程->设置-> C/C++ 选择 precompiled headers 选解决：择第一或第二项：自动选择预补偿页眉,如图：<2>使用Matcom 后，生成Debug 版没问题，而生成Release 时链接出错，nafxcw.lib(afxmem.obj) : error LNK2005: "void __cdecl operator delete(void *)" (??3@YAXPAX@Z) already defined in LIBCMT.lib(delete.obj) 解决：解决：将"Project 属性" -> "C/C++" -> "代码生成(codegeneration)" -> "运行时库(run-time library)" 项下修改应用程序的默认标准库版本，我修改成 Debug Multithreads 就可以了，原因是安装Matcom 时库为调试版<3>在其它机器上运行出错解决：解决：将 ago4501.dll v4501v.dll glu32.dll opengl32.dll 附带发布即可 <4>关闭程序后进程没有退出解决：解决：添加语句winaxes(m_hWnd);参考文献1、何东健等.《数字图像处理》.西安电子科技大学出版社.20032、邓科.浅析 VC 与matlab 接口编程(一). VC 知识库,41 期3、邓科.浅析 VC 与 matlab 接口编程(二). VC 知识库,42 期4、Matcom 参考手册Matlab 与 VC 混合编程 2：二、通过 Matlab 引擎与 VC 混合编程--飞狼编程宝典--明明知道选择你是一个错误，却为何那么地坚持这个错误……基于 Matlab 引擎的混合编程方式无法脱离 Matlab 环境，却为何还要使用它？根据本人的实践，对于一般应用，如矩阵运算，图像操作等，使用 Matcom 就已经足够，而且能够脱离 Matlab 那个巨大的环境而独立运行，但是，对于很多好用的 Matlab 工具箱，我们却无法直接在 VC 中调用。

ATLAB提供了许多方法与VC程序的通信：MATLAB引擎(ENGINE)模式，采用了客户机/服务器(CLIENT/SERVER)的计算形式,通过MA TLAB应用程序接口(API)中有关函数,在VC 环境中调用MATLAB函数,但此种方法需要MATLAB环境后台支持,因此系统必须安装MATLAB；MA TLAB本身提供的MCC工具编译，编译m文件生成VC++或c语言，直接在VC中使用；MATLAB的MEX工具将m文件编译成DLL，供VC调用。

MATLAB现具有的MA TLAB Add—in（其包装了MCC、MEX）更方便了第二、三种方法的应用，现本系统的实现就是以第三种为基础的。

2.1 MA TLAB与VC实现互连为了在开发时实现对MA TLAB的具体功能的调用，应首先在操作系统中安装MATLAB工具软件，之后并运行此工具软件，依次执行“mex –setup；mbuild –setup；cd(prefdir); mccsavepath;”命令。

之后运行VC开发工具，从VC++菜单中依次打开“Tools->Customize->Add-ins and Macro Files”，选中MA TLAB Add—in宏，可以看到工具栏中多了一个。

现在VC就可以利用它来得到m文件所对应的c、c++文件。

2.2 开发工具VC运行环境设置开发时，须对VC的开发环境变量进行设置。

通过“Tools->Options->Directories”找到的“Directories”项中添加环境变量。

添加头文件和库文件搜索路径有（本计算机的文件搜索路径为）：F:\MATLAB6P5\EXTERN\INCLUDEF:\MATLAB6P5\EXTERN\INCLUDE\CPP同时将MA TLAB的链接库添加到VC中。

从“Tools->Options->Directories”中“Show directories for：”下拉框里选择“Library files”，然后再在“Directories”项中添加环境变量。

Matlab中的多CPU并行计算：一种基于Matlab引擎的混合编程Matlab中的多CPU并行计算:一种基于Matlab引擎的混合编程实验室新购置了一台双核本本，就忍不住琢磨一下，好使得我那Matlab下的程序更有效率。

然而Google下来却收获甚微，有朋友提到可以使用Matlab的Distribution Computing Toolbox，但似乎是用于多台电脑联网时的情况，与我的要求相差甚远。

因此只好自己鼓捣一下，借此机会抛砖引玉，欢迎大家共同探讨。

方法思路非常清晰:使用C和Matlab混合编程的方法，在C中用线程启动Matlab引擎，如此就可以启动多个程序，充分发挥多核CPU的优势。

在这里给出一个简单的示例程序，其线程任务为通过随机数方法来计算pi(就是为了拖时间)。

示例一共由4个文件构成:ThreadDemo.cpp: 主程序compopts.bat: 编译配置文件Thread1.m: 计算pi的程序disp2.m: 辅助显示程序只需在Matlab环境下调用mbuild -f compopts.bat -v ThreadDemo.cpp命令即可生成可执行文件ThreadDemo.exe，再输入命令!ThreadDemo即可观察结果。

实验环境为在Matlab6.5, VC6.0。

Matlab7.0由于对混合编程的方式进行了较大改动，示例可以通过编译，但不能正常运行。

以下为运行结果:>> !ThreadDemo10:41:32 --> Time used: 27", 10:41:05 -- 10:41:3210:41:32 --> Task1: IterNum = 100000000, Result = 3.14196110:41:33 --> Time used: 27", 10:41:06 -- 10:41:3310:41:33 --> Task2: IterNum = 100000000, Result = 3.141961可以看到两个任务几乎同时启动，同时结束。

Visual C++是当前主流的应用程序开发环境之一，开发环境强大，开发的程序执行速度快。

但在科学计算方面函数库显得不够丰富、读取、显示数据图形不方便。

Matlab是一款将数值分析、矩阵计算、信号处理和图形显示结合在一起，包含大量高度集成的函数可供调用，适合科学研究、工程设计等众多学科领域使用的一种简洁、高效的编程工具。

不过由于Matlab使用的是解释性语言，大大限制了它的执行速度和应用场合。

基于VC和Matlab混合编程是很多熟悉VC++编程而又需要进行科学计算、数据仿真的科研人员常用的一种方式，其中最简单也最直接的方法就是调用Matlab引擎。

本文以下部分将详细介绍通过VC++6.0调用Matlab6.5引擎来达到VC++与Matlab数据共享编程的方法。

1. 什么是Matlab引擎所谓Matlab引擎（engine），是指一组Matlab提供的接口函数，支持C/C++、Fortran等语言，通过这些接口函数，用户可以在其它编程环境中实现对Matlab 的控制。

可以主要功能有：★打开/关闭一个Matlab对话；★向Matlab环境发送命令字符串；★从Matlab环境中读取数据；★向Matlab环境中写入数据。

与其它各种接口相比，引擎所提供的Matlab功能支持是最全面的。

通过引擎方式，应用程序会打开一个新的Matlab进程，可以控制它完成任何计算和绘图操作。

对所有的数据结构提供100%的支持。

同时，引擎方式打开的Matlab进程会在任务栏显示自己的图标，打开该窗口，可以观察主程序通过engine方式控制Matlab运行的流程，并可在其中输入任何Matlab命令。

实际上，通过引擎方式建立的对话，是将Matlab以ActiveX控件方式启动的。

在Matlab初次安装时，会自动执行一次：matlab /regserver将自己在系统的控件库中注册。

如果因为特殊原因，无法打开Matlab引擎，可以在Dos命令提示符后执行上述命令，重新注册。

第2部分实战练习（自己做的）2.1 c#调用matlab函数matlab版本2009b，c#版本vs2008.2.1.1 matlab函数编译成dll文件（1）首先编写一个函数的m文件，如MatrixOpera表示两个矩阵相加和相减。

%--------------------------------------------------------function [addRlt,minusRlt]=MatrixOpera(a,b)% 矩阵相加,相减[m1,n1]=size(a);[m2,n2]=size(b);if m1~=m2 || n1~=n2display('矩阵大小不相同')error('参数错误');endaddRlt=a+b;minusRlt=a-b;end%-----------------------------------------------------------两个输入参数，两个输出参数，并且都是矩阵形式（2）在matlab 命令窗口输入deploytool，弹出如下窗口或者点击matlab的主菜单desktop→deploy tool获得如下面图所示的窗口，然后在file→new→deployment project 中点击。

获得上图窗口，修改工程名称和文件后缀名（必须是，.Net Assembly格式）修改（3）新建了一个叫matPrj的工程（它相当于c#中的命名空间namespace）；然后给它增加class或类（它就是c#中的类），点[add class]比如myMathClass；之后再给它添加方法（它就是函数了），点[add files]，如下图所示。

本实例中给它添加了MatrixOpera等函数。

class方法（4）完了之后就可以编译了。

编译出来后需要一两分钟的时间。

编译（5）找到该工程存放的文件夹，从里面拷出matPrj.dll文件。

】【【转载】手把手教你用C#调用MATLAB函数编译环境：Microsoft Visual Studio2008版本9.0.21022.8RTM Framework版本 3.5已安装的版本:ProfessionalMicrosoft Visual Basic200891986-031-5000002-60050Microsoft Visual Basic2008Microsoft Visual C#200891986-031-5000002-60050Microsoft Visual C#2008Microsoft Visual C++200891986-031-5000002-60050Microsoft Visual C++2008Microsoft Visual Studio2008Tools for Office91986-031-5000002-60050Microsoft Visual Studio2008Tools for OfficeMicrosoft Visual Web Developer200891986-031-5000002-60050Microsoft Visual Web Developer2008Crystal Reports AAJ6G-K0MSA4K-680002ZCrystal Reports Basic for Visual Studio2008Matlab2008b首先需要做的工作是matlab编译器的设置，设置方法为：在Command window中输入mbuild-setup 显示如下>>mbuild-setupPlease choose your compiler for building standalone MATLAB applications:，Would you like mbuild to locate installed compilers[y]/n?n%选择nSelect a compiler:[1]Lcc-win32C2.4.1[2]Microsoft Visual C++6.0[3]Microsoft Visual C++.NET2003[4]Microsoft Visual C++2005[5]Microsoft Visual C++2005Express Edition[6]Microsoft Visual C++2008[0]NoneCompiler:6%选择6，其他编译器可以选相应的选项，我没有验证过The default location for Microsoft Visual C++2008compilers is C:\Program Files\Microsoft Visual Studio9.0,but that directory does not exist on this machine.Use C:\Program Files\Microsoft Visual Studio9.0anyway[y]/n?n%选择nPlease enter the location of your compiler:[C:\Program Files\Microsoft Visual Studio9.0] D:\Program Files\Microsoft Visual Studio9.0%选择您自己的当前安装路径Please verify your choices:Compiler:Microsoft Visual C++2008Location:D:\Program Files\Microsoft Visual Studio9.0Are these correct[y]/n?y%看上述信息，如果正确选择y**************************************************************************** Warning:Applications/components generated using Microsoft Visual Studio2008require that the Microsoft Visual Studio2008run-timelibraries be available on the computer used for deployment.To redistribute your applications/components,be sure that thedeployment machine has these run-time libraries.**************************************************************************** Trying to update options file:C:\Documents and Settings\Administrator\Application Data\MathWorks\MATLAB\R2008b\compopts.batFrom template: D:\PROGRA~1\MATLAB\R2008b\bin\win32\mbuildopts\msvc90compp.batDone... %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%至次编译器设置完成%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%在matlab的Command window中输入：>>deploytoolMatlab产生deployment tool配置窗口单击新建按钮，新建工程------>选择MATLAB Builder NE选项卡----->选择.NET Component 并添加工程名eaqual（测试用名，其实工程名称就是你导入C#后的命名空间名称,Matlab会在当前工作目录中新建文件夹文件夹名既为equal）---->点击ADD File按钮将你需要编译的MATLAB函数添加进当前工程，我这里导入的是D:\Program Files\MATLAB\R2008b\toolbox\aero\aero\angle2quat.m文件---->点击build.deployment tool output窗口输出以下信息：Build output(2009-03-2815:32:55).[url=matlab:mcc%20-F%20%27E:%5CMATLAB%5Ceaqual.prj%27]mcc-F 'E:\MATLAB\eaqual.prj'[/url]等待...................................有点久当输出以下信息时编译成功了Compiler version:4.9(R2008b)Warning:Duplicate directory name:E:\MATLAB.mcc-W 'dotnet:eaqual,Eaqual,0.0,private'-d'E:\MATLAB\eaqual\src'-T'link:lib'-v'class{Eaqual:\Program Files\MATLAB\R2008b\toolbox\aero\aero\angle2quat.m}'Warning:Name is nonexistent or not a directory:D:\Program Files\MATLAB\R2008b\toolbox\compiler\patch.Warning:Name is nonexistent or not a directory:D:\Program Files\MATLAB\R2008b\toolbox\compiler\patch.Processing D:\Program Files\MATLAB\R2008b\toolbox\aero\mcc.enc Processing D:\Program Files\MATLAB\R2008b\toolbox\matlab\mcc.enc Processing include files...2item(s)added. Processing directories installed with MCR...The file E:\MATLAB\eaqual\src\mccExcludedFiles.log contains a list of functions excluded from the CTF archive.2item(s)added.Generating MATLAB path for the compiled application... Created40path items.Begin validation of MEX files:Sat Mar2815:35:112009End validation of MEX files:Sat Mar2815:35:112009Warning:Name is nonexistent or not a directory:D:\Program Files\MATLAB\R2008b\toolbox\compiler\patch.Deleting0temporary MEX authorization files.Parsing file"D:\Program Files\MATLAB\R2008b\toolbox\aero\aero\angle2quat.m"(Referenced from:"Compiler Command Line").Parsing file"D:\Program Files\MATLAB\R2008b\toolbox\compiler\deploy\deployprint.m"(Referenced from:"Compiler Command Line").Parsing file"D:\Program Files\MATLAB\R2008b\toolbox\compiler\deploy\printdlg.m"(Referenced from:"Compiler Command Line").Generating file"E:\MATLAB\eaqual\src\Eaqual.cs".Generating file "E:\MATLAB\eaqual\src\EaqualNative.cs".Generating file "E:\MATLAB\eaqual\src\readme.txt".Generating file "E:\MATLAB\eaqual\src\dotnet_mcc_component_data.cs".Executing command: C:\WINDOWS\\Framework\v2.0.50727\csc.exe/nologo/optimize /doc:"E:\MATLAB\eaqual\src\eaqual.xml"/t:library/r:"D:\Program Files\MATLAB\R2008b\toolbox\dotnetbuilder\bin\win32\v2.0\MWArray.dll"/resource:"E:\MATLAB\eaqual\src\eaqual.ctf"/out:"E:\MATLAB\eaqual\src\eaqual.dll" "E:\MATLAB\eaqual\src\Eaqual.cs""E:\MATLAB\eaqual\src\dotnet_mcc_component_data.cs"Executing command: C:\WINDOWS\\Framework\v2.0.50727\csc.exe/nologo/optimize /doc:"E:\MATLAB\eaqual\src\eaqualNative.xml"/t:library/r:"D:\Program Files\MATLAB\R2008b\toolbox\dotnetbuilder\bin\win32\v2.0\MWArray.dll"/resource:"E:\MATLAB\eaqual\src\eaqual.ctf"/out:"E:\MATLAB\eaqual\src\eaqualNative.dll""E:\MATLAB\eaqual\src\EaqualNative.cs" "E:\MATLAB\eaqual\src\dotnet_mcc_component_data.cs"Copying:E:\MATLAB\eaqual\src\eaqual.dll->E:\MATLAB\eaqual\distribCopying:E:\MATLAB\eaqual\src\eaqualNative.dll->E:\MATLAB\eaqual\distrib Copying:E:\MATLAB\eaqual\src\readme.txt->E:\MATLAB\eaqual\distribCompilation completed succesfully.The output is located in E:\MATLAB\eaqual\distrib.You can package the component by clicking on the"ackage"icon in the Deployment Tooltoolbar,or by clicking the Tools->ackage menu when the Deployment Tool panel is selected.To include additional files in the package,click Project->Settings).生成的文件在工程文件夹里面我的是E:\MATLAB\eaqual\distrib\angle2quat.dll至此MATLAB的操作全部完成打开VISUAL Studio2008新建C#工程我这里用的是控制台名为TestOfmatlab_consolt我的是E:\Visual Studio2008\Projects\TEST\TestOfmatlab_consolt添加引用E:\MATLAB\eaqual\distrib\angle2quat.dll和D:\Program Files\MATLAB\R2008b\toolbox\dotnetbuilder\bin\win32\v2.0\MWArray.dll(这里我没有用MATLAB画图，所以只引用MWArray.dll)加入命名空间：using .Arrays;将下面代码加入Main函数eaqual.Eaqual eq=new eaqual.Eaqual();.Arrays.MWArray m=10,n=4,j=7,k;MWArray S="XYZ";k=eq.angle2quat((MWNumericArray)m,(MWNumericArray)n, (MWNumericArray)j,(MWCharArray)S);MWNumericArray temp=(MWNumericArray)k;double[,]location=(double[,])temp.ToArray(MWArrayComponent.Real);Console.WriteLine(location[0,0].ToString());Console.WriteLine(location[0,1].ToString());Console.WriteLine(k[2].ToString());Console.WriteLine(k[3].ToString());Console.WriteLine(k[4].ToString());Console.ReadLine();编译运行即可看到输出，此函数是姿态角转四元数函数，具体功能就不做说明了。

C++调⽤Matlab引擎及Eigen配置
这个周开始要着⼿实现⽹格⽔印的代码了，虽然还什么都不会，但也只能⼀步步摸索着往前⾛了。

我要实现的论⽂题⽬是<<Watermarking 3D Polygonal Meshes in the Mesh Spectral Domain>>,之前的博客中有过这篇论⽂的理论分析，看起来貌似不难，但动⼿实现起来的时候还是挺困难的。

⾸先要解决的问题就是配置实验环境。

⼀开始我打算⽤Eigen对拉普拉斯矩阵进⾏特征值分解，因此就涉及到Eigen的配置。

Eigen是⼀个开源的矩阵运算库，⾥⾯封装了⼤量的矩阵操作，直接调⽤⾮常简单，其配置也很简单。

⼀、配置Eigen
1. 下载Eigen
2. 解压
3. 在项⽬中包含Eigen⽬录，具体操作如下图
右键单击项⽬，选择属性，在VC++⽬录下，在包含⽬录中将Eigen的⽬录包含进去即可。

⼆、配置matlab
1、添加包含⽬录
在C/C++下选择常规，在附件包含⽬录中添加Matlab安装位置下的extern/include和extern/include/win32
2、添加库
在库管理器下选择常规，在附加依赖项中添加libeng.lib, libmx.lib和libmat.lib
然后在附件库⽬录中添加matlab安装位置下的extern/lib/win32/microsoft
3、如果在调⽤引擎过程中遇到如下问题（计算机中丢失libeng.dll），在在系统变量中包含路径F:\Matlab_32\bin\win32即可。

1MATLAB Compiler 是MATLAB自带的一个编译器，它能将m文件转化成 C、C++或p等各种类型的源代码，并根据需要生成可执行文件、lib文件（库文件）、dll文件或S函数文件等。

Matlab所使用的编译器包括了MATLAB 的C\C++数学库函数以及图形库。

必须保证编译器的正确配置，因为编译器使用了C\C++库函数，所以在使用前需要使用mex -setup 和 mbuild -setup两个命令对编译器进行配置。

步骤如下：1. 设置Matlab的编译器，使用外部的VC或者gcc等编译器。

2. 编译m文件成dll3. 设置VC等的继承环境，设置C需要用到的静态库和动态库4. 编写C调用dll1.1设置MATLAB编译器首先要安装Matlab 编译器，一般来说，在安装了Matlab后编译器就己经安装了，所在就只需要对Matlab编译器进行设置。

1.1.1 编译环境设置首先设置系统的环境变量，点击“我的电脑”属性-→系统特性--→高级-→环境变量-→添加系统变量Matlab值为Matlab的安装路径：G:\matlab7.0\bin\win32，重启电脑即可。

1.1.2 MATLAB7.0 编译器设置(a) 为编译后产生的MEX文件进行预配置在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) 为产生独立外部应用程序进行预配置对Matlab编译器mbuild应用程序进行设置，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；1.2 将MATLAB函数转成DLL函数在Matlab的Command Window /下输入命令：命令 1 ：mcc -W lib:dlltest -T link:lib huatu_test.m或命令 2 ：mcc -W cpplib: dlltest -T link:lib huatu_test.m命令1生成的是C，命令2生产的是C++。

Matlab与C#混合编程的实现关于matlab与c#之间一些数据类型的转换的方法，我也曾经写过。

总结一下，最主要的是要完成下面几个步骤：1、同时安装.netframwork与MCR（matlab compile runtime）。

这个在装完 与matlab以后，前面2个组件也就安装好了。

2、利用matlab自带的.nettool工具将.m文件转换成.net组件--->.dll文件为接口，它实际上不含任何实现，都是调用另一个.ctf文件来完成具体的功能。

3、在c#中，必须引入mwarray.dll才能拥有在.net中进行矩阵运算所需要的一切。

虽然matlab help中只是说推荐，但一般的应用中，只是进行一部分函数的调用，而不是去取得整个运行结果。

这个.dll是必须引入的。

有时mclmcrrt74.dll这个文件也需要引入。

根据具体的要求，需要引入的文件也有所差别。

4、生成一个实例，并对.net组件所输出的结果进行数据类型的转换，以符合.net 编程环境中对数据类型的要求，这个在以前我已经讲过，这里就不再多说了。

关键是掌握如何把一个矩阵（在matlab中，一个m*n的矩阵对应.net中的一个1*（m*n）的数组）转换成数据类型一致的数组。

目前所有的matlab数据类型（无论什么类型，都可以把它看成一个矩阵，这样就可以利用数组的思想来思考）都可以进行转化，具体的可能需要经过实验才能符合各自的要求。

虽然matab对.net的支持不如它对c++支持的功能强大，但也已经满足了我们实际应用的需求。

如果我们可以把大部分的运算都放在matlab里面完成，数据转换的数量又少，那么整个系统的运行速度与效率还是挺高的。

c#与matlab混合编程图解using System;using System.Collections.Generic;using System.Text;using System.Runtime.InteropServices;namespace ConsoleApplication1{class Program{static void Main(string[] args){Program p = new Program();p.MatlabTest();Console.WriteLine("按任意键退出...");Console.ReadKey();}/// <summary>/// 测试C# matlab调用/// </summary>private void MatlabTest(){Console.WriteLine("正在载入matlab for .NET库......"); DotNetTest.DotNetTestclass dt = newDotNetTest.DotNetTestclass();Console.WriteLine("完成......");Console.WriteLine("-----------------------------------------------");// 多项式int demention = 3;double[] dd = new double[demention];dd[0] = 1;dd[1] = 4;dd[2] = 6;//.Arrays.MWArray d =// .Arrays.MWNumericArray.MakeSpar se(// 1, demention,.Arrays.MWArrayComplexity.Real, demention);.Arrays.MWNumericArray d = (.Arrays.MWNumericArray)dd;Console.WriteLine("开始计算多项式:[{0}] ......",d.ToString());// 存储计算结果.Arrays.MWArray h;// 调用matlab函数计算h = dt.myroots(d);// 取得实部Array real =((.Arrays.MWNumericArray)h).ToArray(MathWorks.MAT .Arrays.MWArrayComponent.Real);string realpart = "实部列表：";foreach (double i in real){realpart += i + "\t";}// 取得虚部Array imaginary =((.Arrays.MWNumericArray)h).ToArray(MathWorks.MAT .Arrays.MWArrayComponent.Imaginary);string imaginarypart = "虚部列表：";foreach (double i in imaginary){imaginarypart += i + "\t";}Console.WriteLine(realpart);Console.WriteLine(imaginarypart);// 打印结果Console.WriteLine("计算结果:");Console.WriteLine(h.ToString());}}}C#与Matlab混合编程的几种方式1. 通过从Matlab的*.m文件中生成C语言版本的DLL具体过程:1) 在Matlab中写好一个m文件(比如一个简单的加法函数myplus.m);2) 使用Matlab的mbuild -setup选择编译器，我机器上的编译器有两个LCC 和VC2008(注意如果使用做应用的话，建议编译器选VC2008，否则C#中会告诉你DLL找不到Entry Point)3) 在命令行中使用mcc -B csharedlib:mypluslib myplus.m (如果是多个M文件，接着往后写)，等待几十秒之后会生成若干文件(*.c, *.h, *.dll等), 其中.h文件中有导出的函数原型。

三种方式在C++中调用matlabC/C++调用Matlab在工程实践中，C/C++调用Matlab的方法主要有调用Matlab计算引擎、包含m文件转换的C/C++文件，以及调用m文件生成的DLL文件。

1利用Matlab计算引擎Matlab的引擎库为用户提供了一些接口函数，利用这些接口函数，用户在自己的程序中以计算引擎方式调用Matlab文件。

该方法采用客户机/服务器的方式，利用Matlab引擎将Matlab和C/C++联系起来。

在实际应用中，C/C++程序为客户机，Matlab作为本地服务器。

C/C++程序向Matlab计算引擎传递命令和数据信息，并从Matlab计算引擎接收数据信息。

Matlab提供了以下几个C语言计算引擎访问函数供用户使用：engOpen，engClose，engGetVariable，engPutVariable，engEvalString，engOutputBuffer，engOpenSingleUse，engGetVisible，engSetVisible。

下面以C语言编写的、调用Matlab引擎计算方程x3?2x+5=0根的源程序example2.c 为例，说明C/C++调用Matlab计算引擎编程的原理和步骤：#include<windows.h>#include<stdlib.h>#include<stdio.h>#include"engine.h"int PASCAL WinMain(HANDLEhInstance,HANDLE hPrevInstance,LPSTR lpszCmdLine,intnCmdShow){Engine*ep;mxArray*P=NULL,*r=NULL;char buffer[301];doublepoly[4]={1,0,-2,5};if(!(ep=engOpen(NULL))){fprintf(stderr,"\nCan'tstart MATLAB engine\n");return EXIT_FAILURE;}P=mxCreateDoubleMatrix(1,4,mxREAL);mxSetClassName(P,"p");memcpy((char*)mxGetPr(P),(char*)poly,4*sizeof(double));engPutVariable(ep,P);engOutputBuffer(ep,buffer,300);engEvalString(ep,"disp(['多项式',poly2str(p,'x'),'的根']),r=roots(p)");MessageBox(NULL,buffer,"example2展示MATLAB引擎的应用",MB_OK);engClose(ep);mxDestroyArray(P);return EXIT_SUCCESS;}在Matlab下运行example2.exe:mex-f example2.c。