一、選擇matlab：

注意。Matlab的安裝需要較長時間，建議本拓展在同學們自己的電腦上運行。
Matlab是大多數(shù)工科學生必修的科目，是一個口碑極佳的數(shù)學計算工具，可以支持立即運算和程序設計兩種形式。Matlab較新的版本均提供32位版本和64位版本。在安裝時，32位操作系統(tǒng)只能安裝32位matlab，64位操作系統(tǒng)最好安裝64位matlab，但是也能安裝32位matlab。

本教程將學習使用VC++6.0與matlab交互，而VC++6.0所編譯的程序，也就是我們所寫的代碼，經(jīng)過編譯以后，是32位的，故只能和32位matlab進行交互。若將來使用高版本的VC++，編譯出64位可執(zhí)行程序，則就可以和64位matlab交互了。本教程以matlab2014作為連接對象。

首先來簡單安裝32位matlab。使用虛擬光驅(qū)（網(wǎng)盤中提供）加載iso文件，在統(tǒng)中找到matlab2014安裝目錄，里面有兩個子目錄，Win32和Win64。找到Win32目錄以安裝32位的Matlab。

安裝時會提示存在64位版本。這里忽略提示，一直點擊下一步可安裝到結(jié)束。程序安裝需要較長時間。注意，在同一個Windows系統(tǒng)中允許同時存在W32版本和W64版本的Matlab。所以若你的系統(tǒng)是64位系統(tǒng)，則不必重新安裝操作系統(tǒng)。

二、應用程序與matlab的交互

首先先給出定義：將開發(fā)者的電腦叫做開發(fā)電腦，將最終程序?qū)⒁\行的電腦叫做發(fā)布電腦，將開發(fā)者開發(fā)的程序叫做應用程序。在大多數(shù)情況下，開發(fā)電腦和發(fā)布電腦是不同的電腦平臺，其上安裝的軟件也不同。應用程序與matlab的交互大致有以下3種形式：

同時打開應用和Matlab，在應用程序中動態(tài)調(diào)用matlab的接口，將計算任務交給matlab執(zhí)行，執(zhí)行完畢后將結(jié)果返回給應用程序。這種方式需要在發(fā)布電腦上安裝完整版的matlab，而且應用程序第一次調(diào)用matlab模塊時需要啟動matlab，會有較大的延時。總的來說，這種方式叫做遠程進程調(diào)用（Remote Process Call ,RPC調(diào)用）。由于應用程序和被調(diào)用的matlab都在同一臺發(fā)布電腦上，因此這種調(diào)用方式又被稱為本地進程調(diào)用(LPC，Local Process Call)。

使用matlab將應用程序所需要的模塊編譯成小的授權(quán)發(fā)布模塊。這樣應用程序執(zhí)行時不需要啟動整個matlab，只需要啟動這個授權(quán)發(fā)布的模塊即可。顯然這種方式最大的優(yōu)點是matlab 是安裝在開發(fā)電腦上的，發(fā)布電腦不需要完整的matlab，只需要開發(fā)者向matlab購買一個發(fā)布授權(quán)即可——當然破解版不在討論之列。此外由于發(fā)布電腦上安裝的是輕量級Matlab，因此啟動和資源消耗都比較少。這種模式的缺點也是很明顯的。由于發(fā)布電腦上一般沒有命令解釋模塊，因此應用程序的靈活性被降低了，只能執(zhí)行事先編譯好的matlab代碼。這種調(diào)用方式叫做嵌入式matlab模塊（embedded matlab module）

編寫可以被matlab調(diào)用的應用程序模塊。應用程序僅僅提供模塊而是否調(diào)用，如何調(diào)用，由matlab決定。這種調(diào)用方式叫做mex編程。應用程序不用編寫main函數(shù)，僅僅向matlab提供被調(diào)用代碼。這種方式顯然在發(fā)布電腦上需要安裝完整版的matlab。使用應用程序來補充matlab的不足，這是一種面向matlab 的解決方案。

本拓展僅介紹第一種LPC調(diào)用方式。
首先找到matlab的對外接口的目錄：在matlab的安裝目錄下可以找到對外接口目錄：

其中Include目錄是C語言的接口頭文件。Lib目錄是matlab與C接口的庫文件。進入lib可以發(fā)現(xiàn)有32位和64位兩種方式，我們現(xiàn)在使用的C編譯器是VC6.0，是生成32位系統(tǒng)的，因此這里庫文件要注意只能連接32位目錄下的庫。反之，若使用高版本的VC，例如VS2014，則可以編譯64位應用程序，這時候就應該選擇對應的庫文件。

三、使用VC++編寫應用程序在線調(diào)用matlab

工程路徑設置

在WinLearn中創(chuàng)建新的項目，項目名叫做WinStep6。由于僅僅測試調(diào)用matlab功能，因此不用建立Win32 Application，建立我們學習C語言時所習慣的Win32 Console Application即可。按照C語言習慣，選擇空工程。


工程建好以后，需要對系統(tǒng)路徑做一些設置。在Tools菜單中選擇Options。然后在選項卡中找到Directorys:

首先確定是設置包含文件(include)目錄。然后點擊新建按鈕，創(chuàng)建一行新的包含文件路徑。出現(xiàn)編輯框后，點擊右邊的…按鈕如圖上的（1）步驟。

出現(xiàn)右邊的“選擇目錄”對話框后，先點擊地下的Drive，選擇matlab的安裝后的所在磁盤號。如果前面都是選擇默認安裝，這里應該是C盤。然后在從路徑中找到matlab的外部支持的include目錄。如上圖3.選擇好目錄后點擊OK使設置生效。

然后需要設置庫文件所在目錄。類似包含文件目錄的設置，這里要選擇library files。如下圖。注意在lib中要選擇Win32,再選microsoft。因為你現(xiàn)在編寫的應用程序是microsoft公司的VC++6.0。若你用其他公司的C編譯器，則選擇對應的路徑。

打開和關閉matlab

在剛才的空工程文件中，新建一個源文件,main.c。在頭文件位置包含”engine.h”。并使用#pragma命令將libeng.lib包含到工程里。代碼如下：

其中幾處需要注意的地方：
a. 第一個包含文件是windows.h，對于本例并不需要，但是后面的繼續(xù)內(nèi)容可能需要此頭文件。
b. <stdio.h>提供了printf函數(shù)的聲明
c. <stdlib.h>提供了exit函數(shù)的聲明
d. <tchar.h>提供了UNICODE和ASC兩種模式下中文字符的輸入和輸出的兼容性。下面代碼中的printf前面冠以_t和字符串冠以_T( )，用于兩種編碼方式的兼容性。
e. <engine.h>不是VC提供的頭文件，位于Matlab的安裝目錄下。

但是因為在前面的操作中已經(jīng)將其添加到VC的包含文件的目錄里面，因此可以將其當做系統(tǒng)頭文件來用。
f. #pragma是微軟公司特有的預處理命令，這里表示將使用到libeng.lib庫。后面會根據(jù)matlab的調(diào)用的功能，增加新的庫連接。
g. engOpen和engClose是成對使用。前者打開matlab，若是第一次打開，將會等待一段時間。并且matlab會打開一個小窗口。
h. 在跨架構(gòu)(例如在64位操作系統(tǒng)上運行32位matlab或者操作系統(tǒng)中同時存在兩個以上matlab版本)或者系統(tǒng)經(jīng)常安裝卸載程序時，上述程序有可能不能正常運行。一種常見的錯誤信息如下：

若遇到此錯誤，需要按照下面的步驟在系統(tǒng)中添加32位matlab的執(zhí)行路徑：

點出編輯界面后，選添加再選瀏覽，找到C盤下的matlab安裝路徑再找到bin下的win32，點擊確定后關閉編輯界面保存。如有必要重啟電腦即可。
程序正確運行時，會彈出一個matlab命令窗口：隨版本不同輸出信息各不相同。

向matlab傳遞變量：

Matlab中變量即數(shù)組，哪怕是一個變量也是以數(shù)組形式保存的。C語言使用mxArray類型和matlab數(shù)組進行交互。要使用mxArray，需要在頭文件里包含mxlib.h,并且需要連接libmx.lib庫。代碼如下：

其中幾處需要注意的地方：
a. 頭文件增加了matrix.h
b. 庫文件增加了libmx.lib
c. 主要matlab的代碼是s=randperm(n)；表示將1~n的整數(shù)亂序（洗牌）這里的n值將由應用程序傳入，而s將傳出給應用程序。從示例代碼中可以發(fā)現(xiàn)傳入?yún)?shù)是一個普通字符串，如果需要，可以先由用戶輸入或者程序中生成有效的matlab代碼，然后在這里傳入。
d. C語言和Matlab引擎的數(shù)據(jù)通道是mxArray，用來傳入數(shù)據(jù)和傳出數(shù)據(jù)。
e. mxArray支持復雜的數(shù)據(jù)類型，可以搜索mxCreateXXXXMatrix的函數(shù)簇。這里用mxCreateDoubleMatrix演示了雙精度浮點數(shù)。其前兩個參數(shù)1,1表示是1*1的矩陣，是一個簡單的變量。類似于malloc，mxCreateXXXXMatrix內(nèi)部將分配矩陣所需要的存儲空間，因此和應用程序使用的變量是兩個不同的空間。下面使用memcpy函數(shù)將應用程序的變量n值復制到mx的空間里。同樣，類似于malloc, mxCreateXXXXMatrix函數(shù)分配的內(nèi)存，在使用完畢后要使用mxDestroyArray函數(shù)釋放。
f. 使用engPutVariable將mx變量（矩陣也是一種變量）放置到matlab工作區(qū)間內(nèi)。其中第二個參數(shù)是變量名，第三個參數(shù)是mx矩陣。
使用engGetVariable可以將變量從matlab中取出存放到mx變量空間。該函數(shù)返回一個mxArray數(shù)據(jù),可以通過mxGetPr獲得這個mxArray內(nèi)存地址。由于Matlab默認都是double類型，因此可以將指針賦給pRes指針。
g. 使用mxGetN獲得矩陣的列，使用mxGetM獲得矩陣的行。（在matlab中矩陣是按照先行后列的方式保存的。）
h. 區(qū)分一下：pIn是由mxCreateXXXX函數(shù)簇創(chuàng)建的，因此需要mxDestroyMatrix釋放內(nèi)存；而pOut是由engGetVariable獲得的，因此不需要mxDestroyMatrix。在最后由engClose關閉時自動釋放內(nèi)存。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Windows编程之调用Matlab的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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