浅析将matlab函数编译成dll供Cpp调用的方法
作者曾经实现过将matlab函数编译成dll供Cpp调用,这篇文章的目的是对新增的面向对象的的扩展mwArray进行讲解,matlab很容易和C/C++联合起来使用。
以前做过matlab7与c++的混合编程:将matlab函数编译成dll给C++调用,从而加快开发的进度。但是今天在matlab2008b下面又做了一遍,发现matlab又改了很多东西,诸如增加了面向对象的的扩展mwArray,于是做笔记如下。
(一) 总体概念
matlab提供了丰富的程序接口,除了matlab最初的版本是用fortran写的之外,后来的版本都是用C写的,因此matlab很容易和C/C++联合起来使用。
matlab有着丰富的库函数,将这些库函数直接编译成dll(windows下是dll,linux下是类似于dll的另外一个东西),给C调用,可以加快工程进度。
步骤如下:
1. 设置matlab的编译器,使用外部的VC或者gcc等编译器。
2. 编译m文件成dll
3. 设置VC等的继承环境,设置C需要用到的静态库和动态库
4. 编写C调用dll
下面以一个很简单的加法函数为例,说明在VC6和matlab2008b下,怎么做混合编程
(二) 设置matlab编译器
过程如下:
1. 在matlab的command window里面敲入mex Csetup,matlab会列出所有电脑上所有的编译器。
2. 选择编译器,这里选择2,即VC6
3.完成之后,敲入mbuild Csetup,选择build工具,matlab会列出所有的build工具,同样选择VC6
(三) 编译m文件
首先,写出matlab函数,一个很简单的加法函数,如下:
function [c] = MyAdd(a, b); c = a + b;
保存为MyAdd.m
然后,进行编译,命令如下:
mcc -W cpplib:libMyAdd -T link:lib MyAdd
其中,mcc是matlab提供的编译命令(可以理解为gcc),对于这一点,matlab的帮助说明如下:
-W lib:string link:lib
其中-W是控制编译之后的封装格式,cpplib,是指编译成C++的lib,cpplib冒号后面是指编译的库的名字,-T表示目标,link:lib表示要连接到一个库文件的目标,目标的名字是后面的MyAdd,即你写的m函数的名字。
运行完之后,你的目录下面,将会出现以下一些文件:
libMyAdd.cpp
libMyAdd.exp
libMyAdd.dll
libMyAdd.exports
libMyAdd.h
libMyAdd.prj
libMyAdd_mcc_component_data.c
mccExcludedFiles.log
readme.txt
具体每一个文件的意思,请查帮助,这里只说其中很有用的几个:
libMyAdd.dll是编译好的动态库,MyAdd这个函数封装在里面,libMyAdd.h是对应的头文件,在C里面调用这个函数的时候,需要include这个头文件,在这个头文件的最后,你可以看到下面的内容:
extern LIB_libMyAdd_CPP_API void MW_CALL_CONV MyAdd(int nargout, mwArray& c
, const mwArray& a
, const mwArray& b);
这就是MyAdd的C函数的声明。
nargout表示输出变量的个数
a,b,c就是对应了m函数的几个变量
注意,a,b,c三个变量的类型是mwArray,这是matlab提供的一个特殊的变量类型(在7.0的版本,编译之后,变量类型是mxArray)。mwArray是一个类,具体可以查帮助,当然后面也会讲到。
(四) 设置VC环境
有了上面的准备,需要设置VC环境,好让lib和dll能被成功的调用。
1. 首先建立一个控制台工程(这个我就不详细讲了,太easy了)
2. 然后,在tool-option-directory里面设置用到的lib和include头文件的位置
首先是include头文件的位置,看最后一行(这个根据每一个人的安装目录可能不一样,自己去找吧)
然后是lib的位置,不尽包括matlab的静态库的位置,还包括刚刚编译出来的lib的位置,见图的后面两个,不用我解释吧
你可以打开这两个目录,看看里面到底有哪些头文件和lib,首先来讲,我们这里要用到的头文件包括:
#include "mclmcr.h"
#include "matrix.h"
#include "mclcppclass.h"
#include "libMyAdd.h"
lib包括
mclmcrrt.lib libmx.lib libmat.lib mclmcr.lib
你可以到具体的路径下看一看,有没有上面几个lib和头文件
路径设好了,需要制定具体用到的lib了,在project Setting-link-Object/library modules里面加入上面提到的几个lib(具体几个lib到底做什么用的,这里不讲了,看帮助,或者你试验删去几个lib能不能工作,就大概可以猜得到他们是干什么的了)
3. 将编译好的dll复制到VC工程的Debug或者Release目录下,以使得dll可以被找到。
(五) 写Cpp调用dll
所有任务完成之后,开始写Cpp试验调用编译之后的函数了。
首先,包含应有的头文件:
#include "mclmcr.h" #include "matrix.h" #include "mclcppclass.h" #include "libMyAdd.h" #include #include
然后,写main函数:
int main(void) { double a = 6; double b = 9; double c; // initialize lib,这里必须做初始化! if( !libMyAddInitialize()) { std::cout << "Could not initialize libMyAdd!" << std::endl; return -1; } // 为变量分配内存空间,可以查帮助mwArray mwArray mwA(1, 1, mxDOUBLE_CLASS); // 1,1表示矩阵的大小(所有maltab只有一种变量,就是矩阵,为了和Cpp变量接轨,设置成1*1的矩阵,mxDOUBLE_CLASS表示变量的精度) mwArray mwB(1, 1, mxDOUBLE_CLASS); mwArray mwC(1, 1, mxDOUBLE_CLASS); // set data,不用我解释了吧,很简单的,调用类里面的SetData函数给类赋值 mwA.SetData(&a, 1); mwB.SetData(&b, 1); // using my add,掉我自己写的函数 MyAdd(1, mwC, mwA, mwB); // get data,不用我解释了吧,很简单的,调用类里面的Get函数获取取函数返回值 c = mwC.Get(1, 1); printf("c is %f\n", c); // 后面是一些终止调用的程序 // terminate the lib libMyAddTerminate(); // terminate MCR mclTerminateApplication(); return 0; }