VC++與MATLAB接口編程方法與實現(xiàn)

1、VC+與MATLAB接口編程方法與實現(xiàn)摘要本文簡介了V+和ATLAB特點，討論了ATLAB與V+接口編程的三種方法，并詳細闡述了和組件接口編程的方法和實現(xiàn)過程。研究說明：采用V+和ATLAB接口編程方法降低了編程難度，較好地發(fā)揮了兩者各自的優(yōu)勢。關鍵詞ATLAB；V+；接口編程ATLAB是美國athrks公司研制開發(fā)的一種科學計算軟件，它將高性能的數(shù)值計算、符號計算和可視化集成在一起，并提供了大量的內(nèi)置函數(shù)以及功能豐富的工具箱，使用方便，編程效率高。然而，ATLAB是一種解釋性語言，運行效率低，不合適作為通用的編程平臺。V+是irsft公司推出的一個基于inds平臺的可視化的集成開發(fā)環(huán)境，在運

2、行速度、功能性以及應用程序界面開發(fā)方面功能強大，但在數(shù)值計算和圖形繪制方面，V+并不具備太多優(yōu)勢。因此，采用ATLAB進展核心程序的開發(fā)，用V+制作出友好的程序界面，然后將兩者結(jié)合起來，可以較大地進步編程效率。1.1ATLAB引擎方式ATLAB引擎采用客戶機/效勞器(lient/Server)的方式，提供了一組ATABAPI函數(shù)，通過調(diào)用這些函數(shù)實現(xiàn)以用程序進程之間的數(shù)據(jù)傳遞。在運用中，讓V+程序作為前端客戶機，它向ATLAB引擎?zhèn)鬟f命令和數(shù)據(jù)，并從ATLAB引擎承受數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)動態(tài)通訊。1.2ATLAB編譯器是ATLAB中經(jīng)過優(yōu)化的編譯器。使用，用戶可以將ATLAB數(shù)學庫、圖形庫和界面的A

3、TLAB程序轉(zhuǎn)化為獨立于ATLAB的EXE應用程序和DLL動態(tài)連接庫，在V中編寫程序界面并加載調(diào)用動態(tài)連接庫，實現(xiàn)兩者之間的連接。1.3組件組件對象模型簡稱R是以組件為發(fā)布單元的對象模型。它提供一種可以共享二進制代碼的工業(yè)標準，允許任何符合標準的程序訪問，所以作為不同語言之間的協(xié)作開發(fā)是非常方便的。ATLAB的編譯器是在ATLAB6.5中才開場提供的一個新工具，從ATLAB7.0起，這個產(chǎn)品改名為ATLABBuilderfr?；诘幕旌暇幊谭椒ㄒ彩莂thrks公司推薦使用的方法。以上三種方法中，采用ATLAB引擎方式，應用程序整體性能好，ATLAB引擎支持功能全面，但需要ATLAB后臺運行，不

4、能脫離ALAB環(huán)境。而方法和組件方法均可以脫離ATLAB環(huán)境，應用程序運行效率高，利于軟件的開發(fā)，本文將重點闡述和組件方法。2.1ATLAB與V+接口配置采用方法需要對ATLAB和V+接口設置，配置步驟如下：1)ATLAB編譯器配置首先在ATLAB命令提示符下輸入build-setup命令，選擇編譯器，(需要注意的是必須確保計算機上已經(jīng)安裝了某個版本的V+，本文選擇visual+6.0)完成編譯器設置。2)V+環(huán)境設置(1)設定頭文件和庫文件途徑。在V+環(huán)境菜單欄中選擇Tls-ptins-Diretries，在“Shdiretriesfr欄中首先選擇Inludefiles，然后在“diretr

5、ies中將atlab7.0安裝目ExternLibin32irsftSV+60添加進去。再次在“Shdiretriesfr欄中選擇Librarysfiles，再在“diretries中添加atlab7.0安裝目錄ExternInlude。(2)設置編譯連接選項。在V+環(huán)境菜單欄中選擇Prjet-setting，然后選擇link選項卡，在bjet/librarydules欄中添加lrrt.liblibtest.lib；選擇General選項卡，在irsftFundatinlasses欄中選擇UseFinaSharedLibrary。2.2實例演示完成ATLAB和V+的接口設置以后，就可以實現(xiàn)AT

6、LAB和V+的接口編程，詳細步驟如下：1)編寫函數(shù)文件“ypasal.funtin=ypasal(n)=pasal(n)；=；例如函數(shù)文件的作用是生成一個n階的帕斯卡矩陣并返回，Pasal矩陣特點：第一行和第一列的元素均為1，其他位置的元素是前方的元素和上方的元素之和。需要注意的是：由于ATLAB中矩陣存儲方式是以矩陣的列為先，也就是數(shù)據(jù)從第一列開場逐列存儲的，而/+中矩陣那么是以第一行開場逐漸存儲的，因此在函數(shù)的最后一行對返回矩陣取轉(zhuǎn)置運算，等效于使得計算得到的矩陣數(shù)據(jù)以行形式存儲。2)編譯文件在ATLAB命令行輸入-Bsharedlib：libtestypasal.-v命令(或-lib：l

7、ibtest-Tlink：libypasal.)將文件編譯成共享動態(tài)鏈接庫文件。命令執(zhí)行完畢后，在當前目錄中生成頭文件(libtest.h)、引入庫文件(libtest.lib)、tf(libtest.tf)文件、動態(tài)鏈接庫文件(libtest.dll)、源文件(libtest.)等8個文件。3)創(chuàng)立工程對話框運行visual+創(chuàng)立一個對話框工程，取名為test，承受所有默認的設置。去掉對話框上的靜態(tài)文本和按鈕，增加一個按鈕、一個靜態(tài)文本框、編輯框以及一個Listntrl，鼠標右鍵單擊Listntrl，選擇Prperties，把Vie改成Reprt，對話框界面如圖1所示。給Listntrl控件

8、添加listtrl類的對象_List，給編輯框關聯(lián)一個整型成員變量_size，給按鈕增加一個消息響應函數(shù)。圖14)添加編譯文件到工程將編譯生成的“l(fā)ibtest.h、“l(fā)ibtest.dll、“l(fā)ibtest.lib，“l(fā)ibtest.tf四個文件復制到工程目錄，將libtest.h參加工程，并在對話框程序文件“testDlg.pp中添加頭文件“l(fā)ibtest.h。5)V+中調(diào)用動態(tài)連接庫在nInitDialg()函數(shù)中添加初始化libtest.dll進程的碼：BLTestDlg：nInitDialg()Dialg：nInitDialg()；/TD：Addextrainitializatinh

9、ereif(!lInitializeAppliatin(NULL，0)AfxessageBx(不能初始化程序！)；exit(1)；if(!libtestInitialize()AfxessageBx(不能初始化連接庫！)；exit(1)；returnTRUE；/returnTRUEunlessyusetthefustantrl在vidTestDlg：nreatebutt()函數(shù)中添加以下代碼，實現(xiàn)對ypasal.的調(diào)用，并將計算結(jié)果顯示在對話框界面中。vidTestDlg：nreatebutt()/TD：AddyurntrlntifiatinhandlerdehereUpdateData(TR

10、UE)；dubledata；data=duble(_size)；xArray*size；/輸入?yún)?shù)xArray*ut=NULL；/輸出參數(shù)/創(chuàng)立xArray數(shù)據(jù)對象，雙精度標量size=xreateDubleSalar(data)；/內(nèi)存復制賦值epy(xGetPr(size)，data，1*sizef(duble)；lfypasal(1，ut，size)；/函數(shù)調(diào)用/結(jié)果數(shù)據(jù)顯示Stringstrtext；inti，j；/去除已顯示的數(shù)據(jù)_List.DeleteAllItes()；intnlun=_List.GetHeadertrl()-GetIteunt()；fr(i=0；inlun；i+

11、)_List.Deletelun(0)；/設置標題欄_List.Insertlun(0，)；/附空值_List.Setlunidth(0，60)；/設置每欄寬度fr(i=0；i_size；i+)strtext.Frat(lun%d，i+1)；_List.Insertlun(i+1，strtext)；_List.Setlunidth(i+1，60)；/顯示結(jié)果數(shù)據(jù)fr(i=0；i_size；i+)strtext.Frat(R%d，i+1)；_List.InsertIte(i+1，strtext)；fr(j=0；j_size；j+)strtext.Frat(%.f，*(xGetPr(ut)+i*_

12、size+j)；_List.SetIteText(i，j+1，strtext)；xDestryArray(size)；/數(shù)據(jù)內(nèi)存釋放xDestryArray(ut)；利用lassizard為對話框添加nDestry()函數(shù)，并添加以下代碼：vidTestDlg：nDestry()Dialg：nDestry()；/TD：AddyuressagehandlerdeherlibtestTerinate()；/終止進程lTerinateAppliatin()；/終止R在V+中編譯、運行結(jié)果如圖2所示，與在ATLAB中運行文件的結(jié)果一樣。圖26)獨立應用程序的發(fā)布發(fā)布獨立的應用程序時，需要拷貝以下幾個文

13、件到目的機器上：RInstaller.exe，這個文件位于atlab7.0安裝目錄tl-bxpilerdeplyin32目錄之下，應用程序運行前要先點擊運行RInstaller.exe文件，按照提示步驟安裝好R，然后將工程文件的可執(zhí)行程序(.exe)、共享庫(.dll)以及其對應的tf文件復制到目的計算機即可獨立運行。3.1ATLAB里創(chuàng)立組件使用組件方法首先需要在ATLAB中創(chuàng)立組件，步驟如下：1)創(chuàng)立組件在ATLAB命令窗口輸入命令tl，翻開atlabBuilder對話框，它是atlabbuilderfr的主要工作環(huán)境。點擊File-NePrjet，會彈出一個新工程設置對話框，填入組件名和

14、類名，完成之后點K，完成新工程的創(chuàng)立。假如選擇的工程所在目錄并不存在，tl會提示該目錄不存在，并詢問是否創(chuàng)立該目錄，選擇Yes，tl就會創(chuàng)立工程到該目錄。2)添加文件到組件執(zhí)行完第一步后回到atlabbuilder界面。點擊剛剛創(chuàng)立的工程，單擊Addfiles按鈕，將文件添加到新建的組件類中。然后點擊Build-bjet編譯當前工程的組件，這個步驟不僅編譯了組件，同時也在計算機上注冊了該組件，它可以像其他組件一樣在V+中使用。編譯完成以后在用戶設置的工程目錄下將產(chǎn)生兩個子文件夾sr和distrib，sr里包含組件的源代碼，distrib里包含供用戶最終發(fā)布使用的組件。3)打包組件及R編譯完畢后

15、產(chǎn)生的組件只能在當前計算機上使用，為了可以把它發(fā)布到其他計算機上使用，還需要其他一些支持文件。另外，組件不同于普通的DLL文件，組件必須注冊后才能在計算機上使用。選擇pnent-pakagepnent命令，tl將會把發(fā)布該組件所需要的所有文件打包到一個和工程同名的可執(zhí)行文件中。這里可以選擇是否在打包文件中包含R。ATLAB7.0產(chǎn)生的組件必須運行在R環(huán)境。假如目的計算機上沒有安裝R，那么在打包組件的時候最好選擇包含R，這樣在打包文件中就會包含R的安裝文件。打包完成后將會在distrib中產(chǎn)生.exe的可執(zhí)行文件，這是一個可以自解壓的壓縮文件。其中包含4個文件：_install.bat，dll文

16、件，tf文件，RInstaller.exe。把產(chǎn)生的.exe文件復制到需要發(fā)布的計算機上運行。結(jié)果將會把這四個文件解壓，并執(zhí)行_install.bat，這是一個DS批處理文件，查看_install.bat的內(nèi)容后可以發(fā)現(xiàn)_install.bat將會運行RInstaller.exe來安裝R，并且在系統(tǒng)中注冊組件文件。3.2實例演示這里仍舊采用上例“ypasal.文件，按照3.1介紹的步驟創(chuàng)立組件，組件名取Tpasal，類名取Tpasallass。運行visual+創(chuàng)立一個與上例一樣對話框工程，對話框設置也與上例一樣。然后在F工程中進展如下操作：1)導入DLL文件將distrib文件夾里Tpasa

17、l_1_0.dll拷貝到工程文件夾，然后用V+命令#iprt來把Tpasal_1_0.dll導入工程中，#iprt命令的作用是從Tpasal_1_0.dll中導入組件中的接口類型定義，詳細做法是在stdafx.h里，參加下面兩行：#iprtTpasal_1_0.dllra_interfaes_nlyusingnaespaeTpasal；2)為工程對話框添加實現(xiàn)代碼在對話框按鈕消息響應函數(shù)中編寫調(diào)用組件代碼：vidTestDlg：nreatebuttn()/TD：AddyurntrlntifiatinhandlerdehereUpdateData(TRUE)；Initialize(NULL)；/

18、初始化/得到對象的LSIDLSIDlsid；HRESULThr；hr=LSIDFrPrgID(LESTR(Tpasal.Tpasallass.1_0)，lsid)；/創(chuàng)立一個對象的實例ITpasallass*pIpasal；hr=reatEinstane(lsid，NULL，LSTX_INPR_SERVER，_uuidf(ITpasallass)，(LPVID*)pIpasal)；if(FAILED(hr)/測試創(chuàng)立是否成功AfxessageBx(reatefailed)；return；/初始化VARIANT變量VARIANTsize，ut；VariantInit(size)；VariantI

19、nit(ut)；/創(chuàng)立size，類型為VT_R8，即duble型size.vt=VT_R8；size.dblVal=(duble)_size；/創(chuàng)立二維數(shù)組ut，類型為VT_ARRAY，ARRAY中的元素為duble型ut.vt=VT_ARRAY|VT_R8；SAFEARRAYBUNDbund2；/設置第一維數(shù)組元素個數(shù)、元素索引下界bund0.Eleents=_size；bund0.lLbund=0；/設置第二維數(shù)組元素個數(shù)、元素索引下界bund1.Eleents=_size；bund1.lLbund=0；ut.parray=SafeArrayreate(VT_R8，2，bund)；pIpasal-ypasal(1，ut，size)；/函數(shù)調(diào)用/返回值傳遞duble*atrix，*pDest；atrix=neduble_size*_size；SafeArrayAessData(ut.parray，(vid*)pDest)；/獲得數(shù)據(jù)指針，訪問數(shù)據(jù)epy(atrix，pDest，_size*_size*sizef(duble)；/拷貝數(shù)據(jù)矩陣SafeArrayUnaessData(ut.parray)；/釋放數(shù)據(jù)指針，取消訪問SafeArrayDestry