C++ Builder与Matlab殽杂编程的实现

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在C++Builder中挪用Matlab东西箱函数，有两种实现方法。一种是基于Matlab情况支持，通过须要的配置实现；笔者在本刊上曾撰文对这种方法举办了专门的叙述。另一种则是完全离开Matlab情况，通过动态毗连库方法实现对Matlab东西箱函数的挪用，这可以通过一种开拓平台Mediva来实现。相对来说，前者的限制因素较多，尔后者则较为利便机动。

一、Mediva软件平台

Mediva是Mathtools公司推出的一种Matlab编译开拓软件平台，提供对Matlab措施文件（M文件）的表明执行和开拓情况支持。该软件有为Borland C++、Visual Basic和Dephi等编程语言开拓的差异版本，今朝其版本已经到了4.5版。软件巨细仅6.5M，可以通过会见其站点www.mathtools.com免费下载试用一个月。 Mediva软件平台自己的成果相当强大，提供近千个Matlab的根基成果函数，通过须要的配置，就可以直接实现与C++的殽杂编程，而不必再依赖Matlab；同时，Mediva还提供编译转换成果，可以或许将Matlab函数或编写的Matlab措施转换为C++形式的DLL，从而实现离开Matlab情况对Matlab函数和进程的有效挪用，这样就有大概实现对Matlab强大的东西箱函数的操作。

Mediva的缺点是C++与Matlab殽杂编写的应用软件必需携带须要的DLL，从而增大了软件的体积（约4M），同时也不能对所有的Matlab函数提供支持，譬喻回收类库举办设计的部门函数。但尽量如此，对付节制系统计较机设计、阐明的事情来说，Mediva仍不失为一个好的东西。

由于操作Mediva将Matlab东西箱函数转换成DLL的内容较多，限于篇幅本文在此仅给出对Matlab函数直接挪用的实现，而将另撰文叙述DLL的实现。

二、C++Builder直接挪用Matlab函数

本文假设已经安装了Mediva软件或已经获得须要的两个动态毗连库mdv4300.dll和ago4300.dll。

Mediva提供的近千个Matlab根基成果函数，都可以在C++Builder中直接挪用。这些函数包罗根基的操纵、呼吁、I/O、线性代数、位图、节制等，根基上可以满意我们的一般需要。虽然其最大的利益就是可以直接在C++Buider中直接挪用而不必思量安装复杂的Matlab。

其实现方法和步调如下：

1．Lib文件的生成

在Dos下用C++Builder中的Implib.exe，通过如下呼吁生成mdv4300.lib: implib mdv4300.lib mdv4300.dll

将上述两个DLL文件和此Lib文件拷贝到当前目次下。

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2．实现与Matlab的殽杂编程

Matlab.h包括了Mediva中所有范例、常量、函数的说明和界说，必需将此头文件放于措施的第一行。Mediva给出的Matlab函数形式并不非凡，如绘线函数Plot，在Mediva中说明为：Mm DLLI plot(cMm varargin)；varargin与Matlab 中的意义是一样的，与输入变量的个数相对应。所有可以直接利用的函数都在Matlib.h头文件中界说，而在mdv4300.dll中实现。

但在C++Builder中利用Mediva提供的Matlab函数的名目，与Matlab编程稍有差异，这主要表此刻C++中必需举办须要的说明上。譬喻我们要用绘线函数Plot来绘制数组x[100]的赤色图线。在Matlab中挪用为Plot(x,’r’)；在C++中挪用则为：Plot(CL(x),TM("r"))，个中CL是一个要害字，是多变量输入时所必需利用的，用以指明挪用的变量；而TM则指明，这是一个字符。

下面我们给出一个示例措施，其成果是对一个1024点的输入数组举办FFT 调动，并绘制调动后频谱实部的洋火杆图，最后将原数据和调动后的数据写入数据文件中。

#include "matlib.h"
//必需包括的头文件
#include < vcl.h >
#pragma hdrstop
#include "TryMatcomU.h"
#pragma package(smart_init)
#pragma resource "*.dfm"
TForm1 *Form1;
__fastcall TForm1::TForm1(Tcomponent* Owner)
　　 : Tform(Owner)
{
}
void __fastcall TForm1::Button1Click(Tobject *Sender)
{
　 int k=0;
　 initM(MATCOM_VERSION);　　//必需举办的初始化
　 Mm cur1,cur2;　 //界说变量
　 cur1=zeros(128);　cur2=zeros(128);　//变量初始化
　 for(k=1;k< =128;k++)
　　 cur1.r(k)=randM();　　//生成一个随机数列
　 figure(1);
　 plot(cur1);//图形显示该数列
　 cur2=fft(cur1,128);　//做128点fft调动
　 figure(2); //绘制fft调动后实部的洋火杆图，留意此处多变量输入的名目
　 stem((CL(cur1),real(cur2),TM("r")));
　 fid=fopen(filename,mode,format) opens
　 exitM();　 //退出挪用
}

假如完全利用C++来实现本措施的事情，其代码将高出300行！由此可以看出，C++Builder与Matlab函数的殽杂编程可以给我们带来何等大的利便！

3．变量内部状态/数据的调查要领

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Mediva利用的所有变量均界说为Mm范例。假如在C++Builder中调查Mm范例变量的内部状态/数据，要稍贫苦一些。但在调试措施时，这又是不行制止的一步，这里举例给出变量调查的要领。

譬喻对上面生成的cur2数罗列办调查，

*cur2.pr 0.1892 cur2(1)的实部

*cur2.pi 0.0013 cur2(1)的虚部

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三、C++Builder挪用Matlab东西箱函数转换后的DLL

1．Matlab函数向DLL的转化

Mediva软件提供了将Matlab函数转换为DLL的成果，很是利便。但需要留意的是：

1.Matlab5.0以上版本，所有带有tf类的函数均无法转换；

2.Matlab4.2以下版本，大都函数可以或许转换，但转换后大多不能直接利用，而必需加以处理惩罚。

MATCOM V4.3中把含有输入参数的M文件转换成DLL时,生成的DLL无法挪用.以.M为例

function [x1,x2]=flower(x3)

MATCOM生成的FLOWER.CPP和FLOWER.H中声明为:

　Mm flower(Mm x3, i_o_t, Mm& x1__o, Mm& x2__o)
　  {
　  begin_scope
　  x3.setname("x3");
　  …
　  }

Mm flower(Mm x3);

Mm flower(Mm x3, i_o_t, Mm& x1__o, Mm& x2__o);

而生成的G_FLOWER.CPP声明为:

—- void DLLX _stdcall flower_1_1(Mm** in01, Mm **out01)

—- void DLLX _stdcall flower_1_2(Mm** in01, Mm **out01, Mm **out02)

—- 个中对付in01的说明是不正确的.应按如下修改。然后，按如下MAKE文件举办编译

#
# MATCOM makefile
#
all: flower.dll
g_flower.obj: g_flower.cpp
bcc32 -c -Id:\matcom43\ -WD -Id:
\matcom43\lib -H=matlib.csm -a4
-5 -eg_flower.obj g_flower.cpp
flower.dll: flower.obj g_flower.obj
bcc32 -Ld:\matcom43\ -WD -Id:
\matcom43\lib -H=matlib.csm -a4 -5 -eflower.dll
@flower.rsp d:\matcom43\lib\mdv4300b.lib

在CPP中挪用这个函数之前，必然要先给in01分派空间。

#include "matlib.h"
#pragma hdrstop
#include "flower.h"
#define WIN32_LEAN_AND_MEAN
#include < windows.h >
#include "matlib.h"
#pragma hdrstop
extern "C" {
void DLLX _stdcall flower_1_1(Mm in01, Mm **out01) {
*out01=new Mm();
//*in01=new Mm();
**out01=flower(in01);
exitM();
}
void DLLX _stdcall flower_1_2(Mm in01, Mm **out01, Mm **out02) {
*out01=new Mm(); *out02=new Mm();
//*in01=new Mm();
flower(in01, i_o , **out01, **out02);
exitM();
}