使用Visual C#调用Matlab的初步探索教程

  Matlab 2007a, 2007b, 2008a, 2008b等都对开发独立于Matlab运作平台的Matlab
 


  应用程序有很好的支持。网址mathworks.com/products/compiler/demos.html 下
 


  提供了一些Matlab程序展开应用的实例，其中把纯的Matlab程序转换成独立执行的
 


  应用程序显得很简单。由于用Visual C#调用Matlab的资料不多，经过初步探索，
 


  本文对这个问题用一个实例做个记录。
 


  需要的工具：Matlab，Matlab Builder NE Toolbox，Matlab Compiler Toolbox,
 


  Visual C#
 


  首先编写一个简单的Matlab函数，如下，并存为sumab.m（默认时存到Matlab的默
 


  认工作目录下）
 

  function [tsum] = sumab(a, b)
 

  tsum = sum([a,b]);
 

  下面说明如何用VC#来调用这个函数。
 


  在Matlab的Command Window下运行"mbuild –setup" 和 "deploytool",详细步骤
 


  参见blog.sina.com.cn/s/blog_4b94ff130100d4uf.html。 一般情况下，运
 


  行"mbuild –setup"时，让系统自动搜索编译器就可以了。deploytool运行后，取
 


  一个工程名test_combination_matlab_c，选择.NET Component，会生成一个新工
 


  程。把sumab.m 加入到新工程中，然后Build，工程目录下的Distrib目录里就会有
 


  test_combination_matlab_c.dll,可以供VC#使用。也可以Build Matlab里面自带
 


  的库函数，就如例子blog.sina.com.cn/s/blog_4b94ff130100d4uf.html 所做的。
 


  打开Visual Studio, 新建一个VC#工程，笔者建的是Test项目。建好后，在
 


  Solution Explorer里，鼠标右键单击References->Add References->Browse, 加
 


  入生成的test_combination_matlab_c/Distrib/test_combination_matlab_c.dll
 


  ；重复操作，加入Matlab目录下的另一个dll文件，
 


  /toolbox/dotnetbuilder/bin/win32/v2.0/MWArray.dll。
 


  上面把该有的环境都设置好了，剩下的就是编程了。打开VC#工程里的主文件
 


  UnitTest1.cs,如果用其他类型的项目，相应打开项目的主文件。文件的开始部分
 


  加入
 

  using MathWorks.MATLAB.NET.Arrays;
 

  如要画图，加
 

  using MathWorks.MATLAB.NET.Utility;
 

  在主文件的主程序 public void TestMethod1() 里，加
 

  MWArray a = 1, b = 2, c;
 

  test_combination_matlab_c.Test_combination_matlab_c sumob = new
 


  test_combination_matlab_c.Test_combination_matlab_c();
 

  c = sumob.sumab(a, b);
 

  在Debug时，加入BreakPoint,配合Quick Watch，就可以看到c值为3.
 


  这样，一个简单的调用程序就编好了。如果是数组矩阵，可以如下编写：
 


  MWNumericArray aa = new double[2, 2] { { 1, 2 }, { 3, 4 } };
 

  MWNumericArray bb = new double[2, 2] { { 1, 2 }, { 3, 4 } };
 

  MWArray cc;
 

  cc = sumob.sumab((MWArray)aa, (MWArray)bb);
 

  注意数据类型的转换double<->MWNumericArray<->MWArray，参照网址
 

  hi.baidu.com/adda/blog/item/c19bd33f3d87a6c77d1e714f.html
 


  如果输入数组矩阵复杂，可以先在Matlab定义，再输入到VC#中。一个简单的输入
 


  如下所示，并存之为definematrixes.m
 

  function [a, b] = definematrixes()
 

  a = [1 2;3 4];
 

  b = [3 4;5 6];
 

  把definematrixes.m加入deploytool当前工程（test_combination_matlab_c.），
 


  重新build之后，转到VC#的项目，在主程序中加入下面代码：
 

  MWArray aaa, bbb, ccc;
 

  MWArray[] tempmatrix;
 

  tempmatrix = sumob.definematrixes(2);
 

  aaa = tempmatrix[0];
 

  bbb = tempmatrix[1];
 

  ccc = sumob.sumab(aaa, bbb);
 

  这样，在Debug时，可以看到ccc={4,6,8,10}。这里有个小问题没解决，
 


  aaa.Dimension和bbb.Dimension都是2*2，不知为何，ccc就成了1*4了。如果没有
 


  好的方法，可以用Matlab的reshape函数把1*4维变回2*2维的矩阵—只是要把
 


  reshape也加入到deploytool 的工程test_combination_matlab_c中。
 


  对单一数据（非数列和矩阵），笔者用form的方法实现了用户的输入输出。首先，
 


  新建一个基于Windows Form的项目，在Form里面，加入三个Label，三个Textbox组
 


  件以及一个Button组件（组件的大小位置刚开始可以随意些），再把下面的程序拷
 


  贝进Form1.cs即可—同样的要在References里头加入MWArray.dll和
 


  test_combination_matlab_c.dll。
 

  using System;
 

  using System.Collections.Generic;
 

  using System.ComponentModel;
 

  using System.Data;
 

  using System.Drawing;
 

  using System.Linq;
 

  using System.Text;
 

  using System.Windows.Forms;
 

  using MathWorks.MATLAB.NET.Arrays;
 

  using MathWorks.MATLAB.NET.Utility;
 


  namespace Matlab_csharp_Forms_Application
 

  {

      public partial class Form1 : Form
 

      {

          public Form1()
 

          {

              InitializeComponent();
 

          }
 

          private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
 

          {

                     this.label1.Visible = false;
 

              this.textBox1.Visible = false;
 

              this.label2.Visible = false;
 

              this.label3.Visible = false;
 

          }
 

  }
 

          private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
 

          {

              MWArray a = 1, b = 2, c;
 

              test_combination_matlab_c.Test_combination_matlab_c sumob =
 


  new test_combination_matlab_c.Test_combination_matlab_c();
 

              try
 

              {

                  a = System.Convert.ToDouble(this.textBox2.Text);
 

                  b = System.Convert.ToDouble(this.textBox3.Text);
 

                  c = sumob.sumab(a, b);
 

                  this.label1.Visible = true;
 

                  this.textBox1.Visible = true;
 

                  this.textBox1.ReadOnly = true;
 


                  this.textBox1.Text = c.ToString();
 

                  this.label2.Visible = false;
 

                  this.label3.Visible = false;
 

              }
 

              catch (System.FormatException)      
 

              {

                  this.label1.Visible = false;
 

                  this.textBox1.Visible = false;
 

                  this.label2.Visible = true;
 

                  this.label3.Visible = true;
 

                  // Statements for handling the exception
 

              }
 

          }
 

  }
 

  由于不清楚Visual C#如何显示数列和矩阵，大的数据可能输出到Excel或SQL会是
 


  不错的选择，至于输入，也许可以考虑在Matlab中写输入数据的函数（如上所述）
 


  ；熟悉VC#者或许可以给出适合的答案。
 


  VC#和Matlab各有所强，两者的结合，应该会是科研和各种应用程序开发很有效的
 

  工具。
 
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