Matlab与C#混合编程.docx
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Matlab与C#混合编程.docx
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Matlab与C#混合编程
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(matlabcompileruntime)。
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matlabhelp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
usingSystem;
usingSystem.Collections.Generic;
usingSystem.Text;
usingSystem.Runtime.InteropServices;
namespaceConsoleApplication1
{
classProgram
{
staticvoidMain(string[]args)
{
Programp=newProgram();
p.MatlabTest();
Console.WriteLine("按任意键退出...");
Console.ReadKey();
}
///
///测试C#matlab调用
///
privatevoidMatlabTest()
{
Console.WriteLine("正在载入matlabfor.NET库......");
DotNetTest.DotNetTestclassdt=newDotNetTest.DotNetTestclass();
Console.WriteLine("完成......");
Console.WriteLine("-----------------------------------------------");
//多项式
intdemention=3;
double[]dd=newdouble[demention];
dd[0]=1;
dd[1]=4;
dd[2]=6;
//MathWorks.MATLAB.NET.Arrays.MWArrayd=
// MathWorks.MATLAB.NET.Arrays.MWNumericArray.MakeSparse(
// 1,demention,MathWorks.MATLAB.NET.Arrays.MWArrayComplexity.Real,demention);
MathWorks.MATLAB.NET.Arrays.MWNumericArrayd=(MathWorks.MATLAB.NET.Arrays.MWNumericArray)dd;
Console.WriteLine("开始计算多项式:
[{0}]......",d.ToString());
//存储计算结果
MathWorks.MATLAB.NET.Arrays.MWArrayh;
//调用matlab函数计算
h=dt.myroots(d);
//取得实部
Arrayreal=((MathWorks.MATLAB.NET.Arrays.MWNumericArray)h).ToArray(MathWorks.MATLAB.NET.Arrays.MWArrayComponent.Real);
stringrealpart="实部列表:
";
foreach(doubleiinreal)
{
realpart+=i+"\t";
}
//取得虚部
Arrayimaginary=((MathWorks.MATLAB.NET.Arrays.MWNumericArray)h).ToArray(MathWorks.MATLAB.NET.Arrays.MWArrayComponent.Imaginary);
stringimaginarypart="虚部列表:
";
foreach(doubleiinimaginary)
{
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VS.net做应用的话,建议编译器选VC2008,否则C#中会告诉你DLL找不到EntryPoint)
3)在命令行中使用mcc-Bcsharedlib:
mypluslibmyplus.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。
4)建立C#工程,并将前面的dll拷贝到合适路径,使用[DllImport("mypluslib.dll",CallingConvention=CallingConvention.Cdecl)]将.h文件中的函数使用C#的语法声明。
一般来说,这些函数中会有**Initialize,**Terminate和M文件中定义的函数(**代表lib名称)。
5)使用CsharpMatlabCompilerVer4.cs将C#中的数据类型和Matlab中的矩阵等类型进行变换。
该文件定义了MatlabCSharp类,主要是导入了libmx.dll中的一些函数,并封装了一些实用的函数如double2mxArray_scalarReal等。
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MatlabDeployTool生成COM组件
注:
老版本的叫ComTool,现在叫做DeployTool。
在CommandWindow里面直接输入deploytool即可
1)选择NewDeploymentProject->MATLABBuilderNE->GenericCOMComponent
2)添加相应的M文件
3)保存,编译
4)新建C#工程,添加Reference,Ok
4.使用MatlabDeployTool生成.Net组件
1)选择NewDeploymentProject->MATLABBuilderNE->.NetComponent
2)添加相应的M文件
3)保存,编译
4)新建C#工程,由于经常要
usingMathWorks.MATLAB.NET.Arrays;
usingMathWorks.MATLAB.NET.Utility;
因此需添加MWArray这个Reference,一般安装玩MATLABBuilderNE就有了,放在GAC当中的。
C#与Matlab混合编程
(VS2005+Matlab7.5)制作dll步骤:
star——matlab——MatlabBuilderfor.net——deploymenttool——新建——MatlabBuilderfor.net——.Netcomponent——右键addfile——找目标M文件——编译
VS2005引用:
引用编译的dll,同时保持*.ctf在同一文件夹下
Code
usingMathWorks.MATLAB.NET.Arrays;
usingMathWorks.MATLAB.NET.Utility;
Code
test.testclasstest=newtest.testclass();
MWNumericArray是MWArray和c#中数据的中间类,怎么用?
怎样在C#与matlab间传递参数?
a.double型、int型等数值类型的变量传递
MWNumericArrayi=null,result=mydouble;
i=4;
myClassmyclass=newmyClass();//实例化
result=(MWNumericArray)myclass.myfunc(i);
b.字符串(需要用到MWCharArray和MWArray转换)
MWCharArrayFileName=myString;
MWNumericArraysensitivity;
sensitivity=(MWNumericArray)myClass.myAlgorithm((MWArray)FileName);
c.多个输出参数组成的数组
MWNumericArrayout_Arr=(MWNumericArray)out_Args[1];//取出第一个参数返回的数组(matlab返回的数组下界是从1开始的)
取出数组中的一个元素值
mydouble=out_Arr[i].ToScalarDouble();
如上面例子ToScalarDouble一类的toXXXX等方法还有许多。
d.result.toArray可以把matlab返回的矩阵变成C#的nxm数组,eg:
double[,]csArray=(double[,])result.ToArray(MWArrayComponent.Real);
e.将数组传入Matlab(和传递单个数值的方法一样)
double[,]dbx=newdouble[2,2]{{1,2},{3,4}};
MWNumericArrayx=dbx;
myclass.picture(x);
M文件如何接收和返回?
functionx=test(h,d) //接收两个参数,返回一个
function[x1,x2]=test(h,d) //返回数组
以上为.Net方式连接,以下为COM方式连接(编译速度而言.net的方式要快上很多,而且似乎比较稳定)
matlab编译工作
-mbuild-setup
-deploytool,MatlabBuilderfor.net,GenericCOMComponent
-添加m函数文件(eg:
myfunc.m),改类名(eg:
myComClass),build
注册dll
regsvr32myCom.dll
regsvr32mwcomutil.dll
VS2005调用:
-Reference加Com控件
-调用示例
double[,]arr=null;
objectin_a,out_a;
in_a=500;
out_a=arr1;
myCom.myComClassmc=newmyCom.myComClass();
mc.myfunc(1,refout_a,in_a);
小例子:
(提取matlab返回的两个参数并转化为C#的矩阵)
Code
testz.testzclassst=newtestz.testzclass();
MWArray[]max=st.testz
(2);
MWNumericArrayx1=(MWNumericArray)max[0];
MWNumericArrayx2=(MWNumericArray)max[1];
double[,]location1=(double[,])x1.ToArray(MWArrayComponent.Real);
double[,]location2=(double[,])x2.ToArray(MWArrayComponent.Real);
label1.Text=location1[1,2].ToString();
其中的M文件:
Code
function[x1,x2]=testz()
x1=[123;
456;
789;];
x2=[987;
654;
321;];
关于matlab与c#混合编程产生的移植问题(R)
这个问题曾经差点让我的毕业设计的程序没办法拿出去演示。
其实这也是个很现实的问题,你做好的程序如果不能在别人的机子上运行,那么它有什么应用价值呢?
说来也惭愧,我以前编写过很多的程序都出现过移植性难的问题。
我想一个很主要的原因是在一个程序开发者使用的机子上,往往是具备了非常完整的软件运行环境,但程序运行时有可能需要调用外部的程序或函数,这些平时我们可能不会去注意。
也就造成软件发布时移植性问题产生的根源了。
matlab与c#混合编程的程序,如果要运行于客户的机子,必须在客户端的机子上设置好系统变量,同时需要安装.netframwork与MCR。
.netframwork大家都很熟悉了,任何一个.net设计出来的程序,都不能脱离.netframwork而独立运行,正如用vc++设计的程序离不开MFC一样。
这个是必须安装的。
独立的.netframwork组件包可以直接去微软的网站上去找。
MCR是由matlab提供的,它和.netframwork的性质相同,任何一个运行matlab的电脑上,都必须安装该组件。
该组件在matlab2006a版本中已经分离开而成为一个独立的可运行的.exe文件。
它一般是放在\\MATLAB\R2006a\toolbox\compiler\deploy\win32文件夹中,名为MCRInstaller.exe。
该组件其实是将\\MATLAB\R2006a\bin\win32文件夹下的大部分(注意不是全部).dll文件打包而已。
这也是为什么有些程序在安装了MCR的机子上仍然不能运行的原因,不过对绝大多数的程序来说,一个MCR就足够了。
比较保险的办法是,自行将\\MATLAB\R2006a\bin\win32下的所有文件打包成一个安装文件,安装完后设置好系统变量(也就是在class变量下添加上面文件的路径)。
为了让用户安装程序时不需要太多的操作,我们可以把上面2个组件和应用程序一起打包,然后写个脚本检测客户端的机子是否已经安装了上面的2个组件,如果没有,则提示用户安装。
检测脚本的写法很多地方都可以找到。
这里就不多介绍了。
Matlab和C#混合编程初探
最近很想把Matlab中对图像处理的结果,在C#应用中显示出来。
因此涉及到Matlab和C#的混合编程问题,经历一番折腾。
简单的测试程序终于通过了,期间涉及各种配置和调用问题。
某些步骤的具体原因,尚没有研究明白,但是通过下面的流程是可以成功实现在C#中调用一个十分简单的Matlab函数的功能,希望在以后学习中,可以在C#中调用更多的Matlab功能。
本文用WindowsLiveWriter编写,也顺便测试一下,呵呵!
1、Matlab(7.8.0(R2009a)版本)中新建dlldemo.m文件
funtionresult=dlldemo(input);
result=2*input;
end
2、在commandwindow中配置分别配置>>mbuild–setup和>>mex–setup,编译器均选择VS2008SP1
3、在commandwindow中>>deploytool会弹出如下对话框
按照提示的流程,先创建project,选择.NETComponent类型;然后把dlldemo.m文件添加到project里面,然后点上面菜单条上的buildtheproject,
成功后会在刚才选定的project文件夹下出现两个文件夹,在distrib文件夹下有我们需要的dlldemo.dll
4、接下来需要做的是,查看distrib文件下的readme
首先需要安装MCRinstaller.exe,它所在的位置是:
Matlab的安装目录\toolbox\compiler\deploy\win32\MCRInstaller.exe
5、我们还需做一个准备工作,在命令行中进入
6、在c#中简单做一个windowsapplication
点击Calculate按钮后,代码是:
privatevoidbutton1_Click(objectsender,EventArgse)
{
Dlldemomydlldemo=newDlldemo();
inti=3;
MWArrayresult;
result=mydlldemo.dlldemo((MWArray)i);//
label2.Text=result.ToString();
}
需要添加的references有dlldemo,它在上面提到的distrib文件夹中,还需要添加一个MWArray引用,它的路径是Matlab安装路径\toolbox\dotnetbuilder\bin\win32\v2.0。
程序中需要引用的命名空间有:
usingMathWorks.MATLAB.NET.Arrays;
usingMathWorks.MATLAB.NET.Utility;
usingdlldemo;
程序运行后点击Calculate按钮后结果是:
因为程序中预设i=3,所以根据matlab里面的代码,将3乘2,得到结果是6
7、AnyquestionsyoucansendE-mailtome:
kingzhan@
References:
[1]
[2]
C#与Matlab混合编程
这段时间一直在折腾MATLAB,要用神经网络做交通方面的预测.刚开始对MATLAB这个软件是一窍不通,不过还好,这个软件的语言和C语言差不多,很简单.因为我不是要精通它,只是为了现学现用.有了目标所以学起来也挺快的.今天刚刚从网上了买了个倒版的MATLABR2007a,这个是可以和C#进行混合编程的.原先我们都是用MATLAB做好网络模型训练完成后,得到权值阀值,再写算法在C#中重构,很麻烦!
现在希望可以通过它们的混合编程,让预测做的简单.
第一步:
安装.netframwork与MCR:
.netframwork在安装完后,也就安装好了.再安装MCR:
安装文件保存在matlab的安装目录toolbox下,C:
\ProgramFiles\MATLAB\R2007a\toolbox\compiler\deploy\win32
第二步完成编译器的设置:
命令窗口输入mbuild-setup和mex-setup,都选择MicrosoftVisual/c/c++version7.1in"
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
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- 关 键 词:
- Matlab C# 混合 编程