探究Matlab与Java的交互及软件接口

　　MATLAB实现了与众多外部程序和设备的借口：
　　通过MEX文件的建立，MATLAB能够调用C、C++、FORTRAN等程序设计语言的子程序；通过使用MATLAB引擎，可在C、C++、FORTRAN程序代码中直接调用MATLAB中的函数与命令；通过MATLAB C/C++数学函数库直接实现C/C++与MATLAB的混合编程，并建立可独立运行程序；通过MATLAB提供的串口借口，可以实现从外围设备（如MODEM）直接输入数据到MATLAB工作空间，再利用MATLAB进行处理。

1. MEX文件

　　MEX文件是MATLAB一类外部程序调用接口，可以在MATLAB中像调用MATLAB内建函数一样调用C、C++、FORTRAN等语言编写的子程序，而无需将它们重新编写为MATLAB的M文件，从而使资源得到充分利用。MEX文件有以下一些用处：

• 对于已存在的C、C++、FORTRAN程序，只需编写接口，就可在MATLAB中调用，而不必重写M文件。
• 对于那些在MATLAB中执行效率不高的语句（如循环体），可以把它们放在 C、C++、FORTRAN中编写并编译，从而提高执行效率。

2. MATLAB引擎

　　如果说mex文件是为了在MATLAB中调用c/c++和fortran编写的子程序，那么MATLAB引擎既是为了在c/c++和fortran程序中能够调用MATLAB。MATLAB计算引擎是一组允许在别的应用程序中与MATLAB交互的函数库和程序库。在调用的过程中，MATLAB引擎函数库在后台工作，MATLAB通过它与别的应用程序进行通信。通过MATLAB计算引擎可以完成以下功能：

• 调用一个数学函数或子程序来处理数据，如在用户程序中求阵列转置或计算一个快速傅里叶变换等，MATLAB就是一个强有力、编程灵活的数学子函数库。
• 建立一个具有特殊用途的完整系统，如雷达图像分析或进行气象色谱分析等，可以使用c等高级语言来编写用户界面，而后台采用MATLAB作为计算引擎，从而达到缩短开发周期，减少开发困难的目的。

3. MATLAB C/C++ 数学函数库（matlab library）

　　matlab 6.x中不仅包含了与c的接口，而且也包含了与c++的接口，因此完全可以采用面向对象编程的方式来编写程序。同matlab与c的接口一样，可以用 c++语言来编写mex文件，也可以调用matlab c/c++数学函数库，并编译生成可独立运行程序。matlab c/c++数学函数库包含了大量的内建数学函数以及在matlab中被声明为m文件的数学函数。
　　MathWorks公司提供的matlab c/c++数学函数一方面可以使matlab程序员能够利用已有的编写m函数的经验，花费很小的代价，利用该数学函数库来编写类似于matlab m文件的代码，改代码编译后会有更块的运行速度，且能够独立matlab解释器而运行。另一方面，c++程序员需要一种方便、快捷的矩阵数学含糊苏。对于 c++程序员来说，该数学函数库提供了一个自然而又牢固的编程接口、大量的功能强大的矩阵计算和处理函数，可以使c++程序员方便地应用matlab提供 的矩阵运算和处理能力，从而大大提高程序的执行效率。此外，还对程序员隐蔽了大量便车个细节，可以使程序员用一种简单直接的语法去编程，而无需考虑调用函 数的实现过程。

4. MATLAB编译器（Compiler）

　　matlab编译器（Compiler）是matlab环境下的编译工具，他能将m文件转化为c或c++等不同类型的源代码，并在此基础之上根据需要生成 mex文件（.dll文件）、可独立运行的应用程序（.exe文件），从而大大提高代码的执行效率。尤其是可独立运行的应用程序文件，不需要matlab 环境支持，甚至没有安装matlab也能运行。与matlab engine、mex文件相比，他们大大扩展了程序的应用范围。同时，编译器对m文件编译后，运行速度提高了约33%，另一方面隐藏了程序算法，提高了保 密性。
　　使用matlab编译器，也可以将c/c++源代码编译成可独立运行的应用程序，在这些c/c++源代码中，可以使用matlab提供的接口函数轻松的利用matlab的矩阵运算功能、作图功能来维用户服务。
　　matlab编译器以m文件作为输入，产生c/c++源代码或p-码作为输出。matlab编译器能产生以下这些源代码：

• 用于建立mex-文件的c源代码
• 和其他模块结合建立可独立运行程序的c或c++源代码
• 产生用于simulink的c代码的s-函数
• 生成c共享库（在microsoft window 95/98/200/NT上即为动态链接库dll）和c++的静态链接库（它们能用在没有matlab的系统中，但是需要matlab c/c++数学函数库的支持）。

5. 串口接口

　　在MATLAB中，用户可以通过计算机的串口接口来和外围设备（如MODEM，示波器，打印机等）进行通信，甚至可以把计算机作为中介在两台外围设备之间进行通信。

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