淺析將matlab函數(shù)編譯成dll供Cpp調(diào)用的方法
作者曾經(jīng)實現(xiàn)過將matlab函數(shù)編譯成dll供Cpp調(diào)用,這篇文章的目的是對新增的面向?qū)ο蟮牡臄U展mwArray進行講解,matlab很容易和C/C++聯(lián)合起來使用。
以前做過matlab7與c++的混合編程:將matlab函數(shù)編譯成dll給C++調(diào)用,從而加快開發(fā)的進度。但是今天在matlab2008b下面又做了一遍,發(fā)現(xiàn)matlab又改了很多東西,諸如增加了面向?qū)ο蟮牡臄U展mwArray,于是做筆記如下。
(一) 總體概念
matlab提供了豐富的程序接口,除了matlab最初的版本是用fortran寫的之外,后來的版本都是用C寫的,因此matlab很容易和C/C++聯(lián)合起來使用。
matlab有著豐富的庫函數(shù),將這些庫函數(shù)直接編譯成dll(windows下是dll,linux下是類似于dll的另外一個東西),給C調(diào)用,可以加快工程進度。
步驟如下:
1. 設(shè)置matlab的編譯器,使用外部的VC或者gcc等編譯器。
2. 編譯m文件成dll
3. 設(shè)置VC等的繼承環(huán)境,設(shè)置C需要用到的靜態(tài)庫和動態(tài)庫
4. 編寫C調(diào)用dll
下面以一個很簡單的加法函數(shù)為例,說明在VC6和matlab2008b下,怎么做混合編程
(二) 設(shè)置matlab編譯器
過程如下:
1. 在matlab的command window里面敲入mex –setup,matlab會列出所有電腦上所有的編譯器。
2. 選擇編譯器,這里選擇2,即VC6
3.完成之后,敲入mbuild –setup,選擇build工具,matlab會列出所有的build工具,同樣選擇VC6
(三) 編譯m文件
首先,寫出matlab函數(shù),一個很簡單的加法函數(shù),如下:
- function [c] = MyAdd(a, b);
- c = a + b;
保存為MyAdd.m
然后,進行編譯,命令如下:
mcc -W cpplib:libMyAdd -T link:lib MyAdd
其中,mcc是matlab提供的編譯命令(可以理解為gcc),對于這一點,matlab的幫助說明如下:
-W lib:string link:lib
其中-W是控制編譯之后的封裝格式,cpplib,是指編譯成C++的lib,cpplib冒號后面是指編譯的庫的名字,-T表示目標,link:lib表示要連接到一個庫文件的目標,目標的名字是后面的MyAdd,即你寫的m函數(shù)的名字。
運行完之后,你的目錄下面,將會出現(xiàn)以下一些文件:
libMyAdd.cpp
libMyAdd.exp
libMyAdd.dll
libMyAdd.exports
libMyAdd.h
libMyAdd.prj
libMyAdd_mcc_component_data.c
mccExcludedFiles.log
readme.txt
具體每一個文件的意思,請查幫助,這里只說其中很有用的幾個:
libMyAdd.dll是編譯好的動態(tài)庫,MyAdd這個函數(shù)封裝在里面,libMyAdd.h是對應(yīng)的頭文件,在C里面調(diào)用這個函數(shù)的時候,需要include這個頭文件,在這個頭文件的***,你可以看到下面的內(nèi)容:
extern LIB_libMyAdd_CPP_API void MW_CALL_CONV MyAdd(int nargout, mwArray& c
, const mwArray& a
, const mwArray& b);
這就是MyAdd的C函數(shù)的聲明。
nargout表示輸出變量的個數(shù)
a,b,c就是對應(yīng)了m函數(shù)的幾個變量
注意,a,b,c三個變量的類型是mwArray,這是matlab提供的一個特殊的變量類型(在7.0的版本,編譯之后,變量類型是mxArray)。mwArray是一個類,具體可以查幫助,當然后面也會講到。
(四) 設(shè)置VC環(huán)境
有了上面的準備,需要設(shè)置VC環(huán)境,好讓lib和dll能被成功的調(diào)用。
1. 首先建立一個控制臺工程(這個我就不詳細講了,太easy了)
2. 然后,在tool-option-directory里面設(shè)置用到的lib和include頭文件的位置
首先是include頭文件的位置,看***一行(這個根據(jù)每一個人的安裝目錄可能不一樣,自己去找吧)
然后是lib的位置,不盡包括matlab的靜態(tài)庫的位置,還包括剛剛編譯出來的lib的位置,見圖的后面兩個,不用我解釋吧
你可以打開這兩個目錄,看看里面到底有哪些頭文件和lib,首先來講,我們這里要用到的頭文件包括:
#include "mclmcr.h"
#include "matrix.h"
#include "mclcppclass.h"
#include "libMyAdd.h"
lib包括
mclmcrrt.lib libmx.lib libmat.lib mclmcr.lib
你可以到具體的路徑下看一看,有沒有上面幾個lib和頭文件
路徑設(shè)好了,需要制定具體用到的lib了,在project Setting-link-Object/library modules里面加入上面提到的幾個lib(具體幾個lib到底做什么用的,這里不講了,看幫助,或者你試驗刪去幾個lib能不能工作,就大概可以猜得到他們是干什么的了)
3. 將編譯好的dll復(fù)制到VC工程的Debug或者Release目錄下,以使得dll可以被找到。
(五) 寫Cpp調(diào)用dll
所有任務(wù)完成之后,開始寫Cpp試驗調(diào)用編譯之后的函數(shù)了。
首先,包含應(yīng)有的頭文件:
- #include "mclmcr.h"
- #include "matrix.h"
- #include "mclcppclass.h"
- #include "libMyAdd.h"
- #include
- #include
然后,寫main函數(shù):
- int main(void)
- {
- double a = 6;
- double b = 9;
- double c;
- // initialize lib,這里必須做初始化!
- if( !libMyAddInitialize())
- {
- std::cout << "Could not initialize libMyAdd!" << std::endl;
- return -1;
- }
- // 為變量分配內(nèi)存空間,可以查幫助mwArray
- mwArray mwA(1, 1, mxDOUBLE_CLASS); // 1,1表示矩陣的大小(所有maltab只有一種變量,就是矩陣,為了和Cpp變量接軌,設(shè)置成1*1的矩陣,mxDOUBLE_CLASS表示變量的精度)
- mwArray mwB(1, 1, mxDOUBLE_CLASS);
- mwArray mwC(1, 1, mxDOUBLE_CLASS);
- // set data,不用我解釋了吧,很簡單的,調(diào)用類里面的SetData函數(shù)給類賦值
- mwA.SetData(&a, 1);
- mwB.SetData(&b, 1);
- // using my add,掉我自己寫的函數(shù)
- MyAdd(1, mwC, mwA, mwB);
- // get data,不用我解釋了吧,很簡單的,調(diào)用類里面的Get函數(shù)獲取取函數(shù)返回值
- c = mwC.Get(1, 1);
- printf("c is %f\n", c);
- // 后面是一些終止調(diào)用的程序
- // terminate the lib
- libMyAddTerminate();
- // terminate MCR
- mclTerminateApplication();
- return 0;
- }
運行結(jié)果如下:
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