Matlab 版 (精华区)
发信人: bage (醍醐灌顶@洗心革面), 信区: Matlab
标 题: VC++中使用MATLAB的C++数学库和MCC生成的程序
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年04月13日11:07:03 星期五), 站内信件
发信人: energy (长白山), 信区: MathTools
标 题: VC++中使用MATLAB的C++数学库和MCC生成的程序
发信站: BBS 水木清华站 (Fri Jul 16 01:30:11 1999)
http://obase.163.net/matlab/vcmcc.htm
VC++中使用MATLAB的C++数学库和MCC生成的程序
0、简介
MATLAB5.3的提供了C/C++数学库，其中的C++数学库功能很强，使用它可以用类似
MATLAB的语法编写C++程序，十分方便。虽然速度上仍然比手工C/C++程序慢，但是由此
换来的高效的开发效率和可靠性往往是值得的。另外mcc命令可以将M文件转化为C或CPP
文件，编译后可以脱离MATLAB运行，它们也是使用的C/C++数学库。
不过，MATLAB的数学库在开发时似乎倾向于编译独立的可执行程序，把VC、BC只
是作
为一个编译和连接的工具，而没有过多地考虑在VC、BC的集成环境下进行开发。这给我
们
带来了不便。
很多网友问起如何将MCC生成的C++程序嵌入到VC。最近对这个问题做了一下尝试
，在
这里做一个总结，请大家回去试试。这里只介绍VC的情况，用BC的网友就自己研究研究
吧，
估计是类似的。
1、设置项目编译选项
首先建立一个新的项目，或者打开一个已有的项目，然后选择菜单：
Project->Settings->C/C++
Category:Preprocessor
Preprocessor definitions:
添加: MSVC,IBMPC,MSWIND
Category: Precompiled Headers
选择: Automatic use of precompiled headers
Through header: stdafx.h
2、调设置项目连接选项
首先要从下面几个函数定义文件(*.def)生成相应的导入库文件(*.lib)
libmmfile.def
libmcc.def
libmatlb.def
libmx.def
libmat.def
它们位于目录c:\matlab\extern\include
用下面命令导出库文件:
lib /def:libmmfile.def /out:libmmfile.lib /machine:ix86
lib /def:libmcc.def /out:libmcc.lib /machine:ix86
lib /def:libmatlb.def /out:libmatlb.lib /machine:ix86
lib /def:libmx.def /out:libmx.lib /machine:ix86
lib /def:libmat.def /out:libmat.lib /machine:ix86
将它们放入你的项目连接选项
Project->Settings->Link
Category:Input
Object/library modules:
添加:libmatpm.lib libmmfile.lib libmcc.lib libmatlb.lib libmx.lib libmat
.lib
注1: 中间是空格，不要加逗号
注2: libmatpm.lib是C++ MathLib的库，如果是只用C，就不用连接它了。
Ignore libraries:
添加: msvcrt.lib
注: 仅在Debug版本中需要。原因不明:P)
以上的这些lib文件，我已经做好了，打了个包放在这里下载：matlablibs.zip (6
4K)
3、设置编译环境
Tools->Options->Directories
Include fiels添加:
c:\matlab\extern\include
c:\matlab\extern\include\cpp
Library fiels添加:
c:\matlab\extern\lib
c:\matlab\extern\include
注：下面这个目录是那些lib所在的地方。
如果都挪到上面的目录，这个自然就不要了。
4、编写程序
用MCC命令生成的CPP文件和自己手工编写的CPP文件, 其项目设置是完全相同的
,
程序的语法原则上也是一样的. 只是MCC生成的CPP文件有大量"没用"的代码.
(1)添加自己编写的程序模块
用下面文件头:
#include "stdafx.h"
#include "matlab.hpp"
然后, 按照C++ MathLib文档要求的格式书写程序.
(2)嵌入mcc生成的文件
在MATLAB下用下面格式的命令生成cpp文件
mcc -t -L Cpp test
得到test.hpp, test.cpp
将test.cpp加入项目, 不做任何改动.
最后，按F7编译就可以了。
5、实例
上面罗罗嗦嗦一大堆，肯定让你打哈欠了:P)
没关系，其实还是挺简单的，这里有个VC的project，用C++数学库解决了一个幼
儿园的算
术题，下载回去看看吧，马上就明白了。
MccDemo.zip (68K)
这里先说明一下：
MATLAB程序test.m:
function [sum, prod]=test(x,y)
sum = x+y;
prod = x*y;
用来计算两个数的和与积。注意这是两个返回变量的情况。
另外，x,y当然可以是数组。
用mcc命令生成了test.hpp和test.cpp。
文件demo.cpp:
#include "stdafx.h"
#include "matlab.hpp"
#include "test.hpp"
void mccDemo()
{
CString str;
mwArray x, y, sum, prod;
double dx,dy,dsum,dprod;
x = 5.0;
y = 10.0;
sum = test(&prod, x, y);
dx=x(1,1);
dy=y(1,1);
dsum=sum(1,1);
dprod=prod(1,1);
str.Format("%f+%f=%f\n%f*%f=%f", dx,dy,dsum,dx,dy,dprod);
AfxMessageBox(str);
}
由于采用了C++数学库，语法很简单。注意数组的赋值、其中数据的存取，这些
都要仔细
地看手册。
最后是跳出一个消息框，显示计算结果。
改程序启动之后，选择菜单mcc->demo即可。
1. 目的
一般情况下，我们都是在MATLAB命令行或DOS命令行下编译MEX程序。
所用的命令就是：mex filename.c
这有很多不方便的地方：
a. 虽然mex也可以编译C++的mex程序，但是它的主框架仍是C的
b. 当程序有多个模块时，需要多次使用mex命令，操作很麻烦
c. 不能利用VC特有的ClassWizard自动创建和维护类
d. 不能用MFC类库编写应用程序
e. 不能方便地进行类似VC的项目管理
f. 等等...
这样一个命令行的编程环境可能会大大束缚你的想象力...
其实解决问题的方法很简单，下面以VC6环境为例详细解说如何在IDE中编译MEX程序
。
2. 步骤
(1)准备工作 (这里假设MATLAB的路径为：C:\MATLAB)
a. 由matlab.def创建库文件matlab.lib
进入c:\matlab\extern\include目录，用lib命令生成matlib.lib
C:\>cd \matlab\extern\include
C:\MATLAB\extern\include>lib /def:matlab.def /out:matlab.lib
Microsoft (R) Library Manager Version 6.00.8447
Copyright (C) Microsoft Corp 1992-1998. All rights reserved.
LIB : warning LNK4068: /MACHINE not specified; defaulting to IX86
Creating library matlab.lib and object matlab.exp
C:\MATLAB\extern\include>
警告信息不用理它。
b. 修改mex.h
该文件也在C:\MATLAB\extern\include目录
找到这一行：void mexFunction(
替换为 ： __declspec( dllexport ) void mexFunction(
另保存为 ：mex_vc.h
(2)启动VC，创建MFC AppWizard(dll)程序框架
(3)设置系统选项
a. 设定头文件和库文件路径
菜单Tools->Options->Directories
Include files:添加c:\matlab\extern\include
Library files:添加c:\matlab\extern\include
b. 设置编译连接选项
菜单Project->Settings
C/C++->Preprocessor definitions: 添加MATLAB_MEX_FILE
Link->Object/Library modules: 添加matlab.lib
注1. 其它优化、调试以及头文件、库文件等选项看情况调整
注2. Release版在General->Microsoft Foundation Classes选项中，
必须设置为Use MFC in a Static Library. 原因不明:(
(4)编写DLL主程序
a. 文件名要用.cpp为扩展名，头两行必须是：
#include "stdafx.h"
#include "mex_vc.h"
b. 编写mexFunction函数，用如下格式声明：
void mexFunction(
int nlhs, mxArray *plhs[],
int nrhs, const mxArray *prhs[]
)
{
...
}
(5) 象普通VC的DLL程序一样继续编写其它部分程序，加入其它模块
(6) 调试错误，用F7编译，生成DLL。我的例子：
--------------------Configuration: MatWave - Win32 Release------------------
--
Compiling resources...
Compiling...
StdAfx.cpp
Compiling...
MatWave.cpp
sample.cpp
mex.cpp
Generating Code...
Linking...
Creating library Release/MatWave.lib and object Release/MatWave.exp
LINK : warning LNK4089: all references to "SHELL32.dll" discarded by /OPT:RE
F
LINK : warning LNK4089: all references to "comdlg32.dll" discarded by /OPT:R
EF
MatWave.dll - 0 error(s), 2 warning(s)
大功告成，有两个警告，不理它。
拿到MATLAB里面试试吧，不过要有非法操作和异常退出的心理准备哦:P
另外：如果要在MATLAB运行中重新编译DLL，需先执行: clear mex
ICQ : 6821977
Email: obase@163.net
WWW : http://obase.163.net
Matcom
第一章、概述
第二章、在Matlab中使用mex和mcc(作者dodoo，energy)
2.1 用c编写mex程序[1]--dodoo
2.2 用c编写mex程序[2]--dodoo
2.3 用c编写mex程序[3]--dodoo
2.4 用c编写mex程序[4]--dodoo
2.5 用c编写mex程序[5]--dodoo
2.6 用c编写mex程序[6]--dodoo
2.7 VC++中使用MATLAB的C++数学库和MCC生成的程序--energy
第三章、Matcom的使用
3.1 概述
3.1.1 Matcom能作什么
3.1.2 Matcom的工作原理
3.1.3 Matcom的不足
3.1.4 Matcom下载地址及网络资源
3.2 版本及安装注意事项
3.2.1 MIDEVA 4.0 的安装
3.2.2 MIDEVA 4.5 的安装
3.3 用Matcom翻译m文件
3.4 如何得到CPP源文件
3.5 在CB中C++与Matlab语言混编
3.6 程序的发布
附录一、Matcom的函数分类列表
第一章、概述
Matlab是当今世界上使用最为广泛的数学软件，它具有相当强大的数值计算、
数据处理、系统分析、图形显示，甚至符号运算功能，是一个完整的数学平
台，在这个平台上，你只需寥寥数语就可以完成十分复杂的功能，大大提高了
工程分析计算的效率。另外由于Matlab的广泛使用，于是出现了为各个领域专
门使用的工具箱(即在某一研究领域常用数学工具的函数包)，这些工具箱的出现
更加促进了Matlab的流行。
Matlab强大的功能只能在它所提供的平台上才能使用，也就是说，你必需在
安装有matlab系统的机器上使用.m文件，这样就给工程计算带来了很大不便；特
别是，在matlab中，使用的行解释方式执行代码，这样大大地限制了代码执行速度。
于是人们想到，能否开发一个matlab与其他高级语言的接口，这样就可以把matlab
的强大功能融入各种应用程序中，并且通过高级语言编译器编译为2进制代码，
从而大大提高了执行速度。
于是matlab的5.1版本提供了自带的C++ Complier，同时MathTools公司也为
Matlab开发了m文件高效解释和调试IDE：MIDEVA。经过近两年的发展，matlab 5.3
中的C complier--mcc版本已经为2.0,而MIDEVA最新版本为4.5。
将matlab与C混合编程大概有如下三种方法：
1.用Matlab的mcc将.m文件翻译为cpp源文件，然后在C编译器中调用
也可以用mcc编译编译为stand-alone程序。
2.用Matcom（MIDEVA）将.m文件翻译为cpp代码，并编译为exe或dll
文件。
3.按照matcom的语法，在VC或BCB中直接书写matlab语句(与matlab
很相似)，这也是我最喜欢用的方法。
方法1和2/3各有利弊，1不支持图形(支持图形的库国内现在还没有D)，
1对类支持也不够，2支持绝大多数的matlab语句(包括图形)，但对
于struct等的支持也有缺陷。
http://obase.163.net/matlab/vcmcc.htm
VC++中使用MATLAB的C++数学库和MCC生成的程序
0、简介
MATLAB5.3的提供了C/C++数学库，其中的C++数学库功能很强，使用它可以用类
似MATLAB的语法编写C++程序，十分方便。虽然速度上仍然比手工C/C++程序慢，但是
由此换来的高效的开发效率和可靠性往往是值得的。另外mcc命令可以将M文件转化
为C或CPP文件，编译后可以脱离MATLAB运行，它们也是使用的C/C++数学库。
不过，MATLAB的数学库在开发时似乎倾向于编译独立的可执行程序，把VC、BC只
是作为一个编译和连接的工具，而没有过多地考虑在VC、BC的集成环境下进行开发。
这给我们带来了不便。
很多网友问起如何将MCC生成的C++程序嵌入到VC。最近对这个问题做了一下尝试，
在这里做一个总结，请大家回去试试。这里只介绍VC的情况，用BC的网友就自己研究
研究吧，估计是类似的。
1、设置项目编译选项
首先建立一个新的项目，或者打开一个已有的项目，然后选择菜单：
Project->Settings->C/C++
Category:Preprocessor
Preprocessor definitions:
添加: MSVC,IBMPC,MSWIND
Category: Precompiled Headers
选择: Automatic use of precompiled headers
Through header: stdafx.h
2、调设置项目连接选项
首先要从下面几个函数定义文件(*.def)生成相应的导入库文件(*.lib)
libmmfile.def
libmcc.def
libmatlb.def
libmx.def
libmat.def
它们位于目录c:\matlab\extern\include
用下面命令导出库文件:
lib /def:libmmfile.def /out:libmmfile.lib /machine:ix86
lib /def:libmcc.def /out:libmcc.lib /machine:ix86
lib /def:libmatlb.def /out:libmatlb.lib /machine:ix86
lib /def:libmx.def /out:libmx.lib /machine:ix86
lib /def:libmat.def /out:libmat.lib /machine:ix86
将它们放入你的项目连接选项
Project->Settings->Link
Category:Input
Object/library modules:
添加:libmatpm.lib libmmfile.lib libmcc.lib libmatlb.lib libmx.lib libmat.lib
注1: 中间是空格，不要加逗号
注2: libmatpm.lib是C++ MathLib的库，如果是只用C，就不用连接它了。
Ignore libraries:
添加: msvcrt.lib
注: 仅在Debug版本中需要。原因不明:P
以上的这些lib文件，我已经做好了，打了个包放在这里下载：matlablibs.zip (64K)
3、设置编译环境
Tools->Options->Directories
Include fiels添加:
c:\matlab\extern\include
c:\matlab\extern\include\cpp
Library fiels添加:
c:\matlab\extern\lib
c:\matlab\extern\include
注：下面这个目录是那些lib所在的地方。
如果都挪到上面的目录，这个自然就不要了。
4、编写程序
用MCC命令生成的CPP文件和自己手工编写的CPP文件, 其项目设置是完全相同的,
程序的语法原则上也是一样的. 只是MCC生成的CPP文件有大量"没用"的代码.
(1)添加自己编写的程序模块
用下面文件头:
#include "stdafx.h"
#include "matlab.hpp"
然后, 按照C++ MathLib文档要求的格式书写程序.
(2)嵌入mcc生成的文件
在MATLAB下用下面格式的命令生成cpp文件
mcc -t -L Cpp test
得到test.hpp, test.cpp
将test.cpp加入项目, 不做任何改动.
最后，摁F7编译就可以了。
5、实例
上面罗罗嗦嗦一大堆，肯定让你打哈欠了:P。 没关系，其实还是挺简单的，
这里有个VC的project，用C++数学库解决了一个幼儿园的算术题，下载回去看看吧，
马上就明白了。
MccDemo.zip (68K)
这里先说明一下：
MATLAB程序test.m:
function [sum, prod]=test(x,y)
sum = x+y;
prod = x*y;
用来计算两个数的和与积。注意这是两个返回变量的情况。
另外，x,y当然可以是数组。
用mcc命令生成了test.hpp和test.cpp。
文件demo.cpp:
#include "stdafx.h"
#include "matlab.hpp"
#include "test.hpp"
void mccDemo()
{ CString str;
mwArray x, y, sum, prod;
double dx,dy,dsum,dprod;
x = 5.0;
y = 10.0;
sum = test(&prod, x, y);
dx=x(1,1);
dy=y(1,1);
dsum=sum(1,1);
dprod=prod(1,1);
str.Format("%f+%f=%f\n%f*%f=%f", dx,dy,dsum,dx,dy,dprod);
AfxMessageBox(str);
}
由于采用了C++数学库，语法很简单。注意数组的赋值、其中数据的存取，这些
都要仔细地看手册。
改程序启动之后，选择菜单mcc->demo即可。
第二章、
第一节、用c编写mex程序[开篇]
大家都知道，matlab是一种解释型的编程环境，也就是说，跟以前的basic一样，是读
一句执行一句的。这样做可以很方便的实现编程过程中的交互，也免去了麻烦又耗时的
编译过程。但凡事有一利必有一弊，matlab在执行时速度慢也就根源于此。在matlab里
tic
for i=1:10000
b(i)=a(10001-i);
end
怎么样，是不是很慢？
你的程序里如果再多几个这样的循环，运行速度就可想而知了。
上面程序的功能是将向量a里的数据逆序赋给向量b。下面的程序可以实现相同的功能
tic
b=a(10000:-1:1);
为什么这个程序运行速度就这么快呢？这是因为matlab里的基础矩阵运算函数，像转
置，复制等等，都是以二进制程序的形式存在的，运行起来速度当然比解释执行10000次
所以编matlab程序时，应该尽量避免用循环语句，而使用等效的矩阵运算。虽然这样
但总是有的时候没法找到对应的矩阵运算来等效，或编出来的程序复杂得让人没法修
简单地说，mex程序就是根据一定的接口规范（mtlab提出的）编写的一个dll，matla
比如我编了一个mex函数，名字叫max2.dll，那么只要把这个dll所在的目录加到matlab
的搜索路径里（用addpath），就可以像调用普通matlab函数一样来调用它了。因为把
循环体放到了二进制程序中，执行速度快得多。
Mex文件既可以用c，也可以用fortran来编。因为我用的是c语言，所以下面的介绍都
是用c语言编写mex文件的方法。如果你用的是fortran，请你自己去看Apiguide.pdf，里
面有详细说明。
[开场说明]
我的论文里的程序大多是用matlab编的，因为方向是图像处理，速度上的限制很大。
不得已，拿着apiguide.pdf啃了两天，才算摸出点门道。现在论文写完了，想着这点经
验也许有用，就不 浅薄，打算把它写下来。因为还要?备论文讲稿，还有一堆表要填
，不知能否写完，在这里预为说明，到时莫要骂我。 ^:^
比如我编了一个mex函数，名字叫max2.dll，那么只要把这个dll所在的目录加到matl
ab
的搜索路径里（用addpath），就可以像调用普通matlab函数一样来调用它了。因为把
循环体放到了二进制程序中，执行速度快得多。
Mex文件既可以用c，也可以用fortran来编。因为我用的是c语言，所以下面的介绍都
是用c语言编写mex文件的方法。如果你用的是fortran，请你自己去看Apiguide.pdf，里
面有详细说明。
第二章、
第二节、用c编写mex程序[一]
前面说到通过把耗时长的函数用c语言实现，并编译成mex函数可以加快执行速度。这
Matlab5.1本身是不带c语言的编译器的，所以要求你的机器上已经安装有VC,BC或Wat
com C中的一种。如果你在安装Matlab时已经设置过编译器，那么现在你应该就可以使用
mex命令来编译c语言的程序了。如果当时没有选，只要在Matlab里键入 mex -setup
，就会出现一个DOS方式窗口，下面只要根据提示一步步设置就可以了。由于我用的是w
听说Matlab5.2已经内置了C语言的编译器，那么下面的这些可能就用不着了。可惜现
需要注意的是，在设置编译器路径时，只能使用路径名称的8字符形式。比如我用的V
C5装在路径 C:\PROGRAM FILES\DEVSTUDIO下，那在设置路径时就要写成：C:\PROGRA~1
这样设置完之后，mex就可以执行了。为了测试你的路径设置正确与否，把下面的程序
存为hello.c。
#include "mex.h"
void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
mexPrintf("hello,world!\n");
}
假设你把hello.c放在了C:\TEST\下，在Matlab里用CD C:\TEST\ 将当前目录改为C:\
TEST\（注意，仅将C:\TEST\加入搜索路径是没有用的）。现在敲：
mex hello.c
如果一切顺利，编译应该在出现编译器提示信息后正常退出。如果你已将C:\TEST\加
入了搜索路径，现在键入hello，程序会在屏幕上打出一行：
hello,world!
看看C\TEST\目录下，你会发现多了一个文件：HELLO.DLL。
这样，第一个mex函数就算完成了。怎么样，很简单吧。下一次，会对这个最简单的程
序进行分析，并给它增加一些功能。
第二章、
第三节、用c编写mex程序[三]
分析hello.c，可以看到程序的结构是十分简单的，整个程序由一个接口子过程
mexFunction构成。前面提到过，Matlab的mex函数有一定的接口规范，就是指这
nlhs：输出参数数目
plhs：指向输出参数的指针
nrhs：输入参数数目
例如，使用 [a,b]=test(c,d,e) 调用mex函数test时，传给test的这四个参数分别是2，
plhs，3，prhs。其中：
prhs[0]=c
prhs[1]=d
prhs[2]=e
当函数返回时，将会把你放在plhs[0]，plhs[1]里的地址赋给a和b，达到返回数据的目
的。
细心的你也许已经注意到，prhs[i]和plhs[i]都是指向类型mxArray类型数据的指针。
这个类型是在mex.h中定义的，事实上，在Matlab里大多数数据都是以这种类型存在。当
然还有其他的数据类型，可以参考Apiguide.pdf里的介绍。
为了让大家能更直观地了解参数传递的过程，我们把hello.c改写一下，使它能根据输
入参数的变化给出不同的屏幕输出：
//hello.c 2.0
#include "mex.h"
void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
int i;
i=mxGetScalar(prhs[0]);
if(i==1)
mexPrintf("hello,world!\n");
else
mexPrintf("大家好！\n");
}
将这个程序编译通过后，执行hello(1),屏幕上会打出：
hello,world!
而hello(0)将会得到：
大家好！
现在，程序hello已经可以根据输入参数来给出相应的屏幕输出。在这个程序里，除了用
到了屏幕输出函数mexPrintf（用法跟c里的printf函数几乎完全一样）外，还用到了一
个函数：mxGetScalar，调用方式如下：
i=mxGetScalar(prhs[0]);
"Scalar"就是标量的意思。在Matlab里数据都是以数组的形式存在的，mxGetScalar的
作用就是把通过prhs[0]传递进来的mxArray类型的指针指向的数据（标量）赋给C程序里
的变量。这个变量本来应该是double类型的，通过强制类型转换赋给了整形变量i。
既然有标量，显然还应该有矢量，否则矩阵就没法传了。看下面的程序：
//hello.c 2.1
#include "mex.h"
void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[],
int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
int *i;
i=mxGetPr(prhs[0]);
if(i[0]==1)
mexPrintf("hello,world!\n");
else
mexPrintf("大家好！\n");
}
这样，就通过mxGetPr函数从指向mxArray类型数据的prhs[0]获得了指向double类型的
指针。
但是，还有个问题，如果输入的不是单个的数据，而是向量或矩阵，那该怎么处理呢
？
通过mxGetPr只能得到指向这个矩阵的指针，如果我们不知道这个矩阵的确切大小，就
没法对它进行计算。
为了解决这个问题，Matlab提供了两个函数mxGetM和mxGetN来获得传进来参数的行数
和列数。下面例程的功能很简单，就是获得输入的矩阵，把它在屏幕上显示出来：
//show.c 1.0
#include "mex.h"
#include "mex.h"
void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
double *data;
int M,N;
int i,j;
data=mxGetPr(prhs[0]); //获得指向矩阵的指针
M=mxGetM(prhs[0]); //获得矩阵的行数
N=mxGetN(prhs[0]); //获得矩阵的列数
for(i=0;i<M;i++)
{
for(j=0;j<N;j++)
mexPrintf("%4.3f ",data[j*M+i]);
}
}
编译完成后，用下面的命令测试一下：
a=1:10;
b=[a;a+1];
show(a)
show(b)
需要注意的是，在Matlab里，矩阵第一行是从1开始的，而在C语言中，第一行的序数
为零，Matlab里的矩阵元素b(i,j)在传递到C中的一维数组大data后对应于data[j*M+i]
。
第二章、
第四节、用c编写mex程序[四]
输入数据是在函数调用之前已经在Matlab里申请了内存的，由于mex函数与Matlab共用同
一个地址空间，因而在prhs[]里传递指针就可以达到参数传递的目的。但是，输出参数
却需要在mex函数内申请到内存空间，才能将指针放在plhs[]中传递出去。由于返回指针
类型必须是mxArray，所以Matlab专门提供了一个函数：mxCreateDoubleMatrix来实现内
存的申请，函数原型如下：
mxArray *mxCreateDoubleMatrix(int m, int n, mxComplexity ComplexFlag)
m：待申请矩阵的行数
n：待申请矩阵的列数
为矩阵申请内存后，得到的是mxArray类型的指针，就可以放在plhs[]里传递回去了。但
是对这个新矩阵的处理，却要在函数内完成，这时就需要用到前面介绍的mxGetPr。使用
mxGetPr获得指向这个矩阵中数据区的指针（double类型）后，就可以对这个矩阵进行各
种操作和运算了。下面的程序是在上面的show.c的基础上稍作改变得到的，功能是将输
//reverse.c 1.0
#include "mex.h"
void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[],
int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
double *inData;
double *outData;
int M,N;
int i,j;
inData=mxGetPr(prhs[0]);
M=mxGetM(prhs[0]);
N=mxGetN(prhs[0]);
plhs[0]=mxCreateDoubleMatrix(M,N,mxREAL);
outData=mxGetPr(plhs[0]);
for(i=0;i<M;i++)
for(j=0;j<N;j++)
xREAL);
outData=mxGetPr(plhs[0]);
for(i=0;i<M;i++)
for(j=0;j<N;j++)
outData[j*M+i =inData[(N-1-j)*M+i];
}
当然，Matlab里使用到的并不是只有double类型这一种矩阵，还有字符串类型、稀疏矩
阵、结构类型矩阵等等，并提供了相应的处理函数。本文用到编制mex程序中最经常遇到
的一些函数，其余的详细情况清参考Apiref.pdf。
第二章、
第五节、用c编写mex程序[五]
通过前面两部分的介绍，大家对参数的输入和输出方法应该有了基本的了解。具备了这
些知识，就能够满足一般的编程需要了。但这些程序还有些小的缺陷，以前面介绍的re
由于前面的例程中没有对输入、输出参数的数目及类型进行检查，导致程序的容错性很
#include "mex.h"
void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[],
int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
double *inData;
double *outData;
int M,N;
//异常处理
if(nrhs!=1)
mexErrMsgTxt("USAGE: b=reverse(a)\n");
if(!mxIsDouble(prhs[0]))
mexErrMsgTxt("the Input Matrix must be double!\n");
inData=mxGetPr(prhs[0]);
M=mxGetM(prhs[0]);
N=mxGetN(prhs[0]);
plhs[0]=mxCreateDoubleMatrix(M,N,mxREAL);
outData=mxGetPr(plhs[0]);
for(i=0;i<M;i++)
for(j=0;j<N;j++)
outData[j*M+i =inData[(N-1-j)*M+i];
}
在上面的异常处理中，使用了两个新的函数：mexErrMsgTxt和mxIsDouble。MexErrMsgT
xt在给出出错提示的同时退出当前程序的运行。MxIsDouble则用于判断mxArray中的数据
是否double类型。当然Matlab还提供了许多用于判断其他数据类型的函数，这里不加详
述。
需要说明的是，Matlab提供的API中，函数前缀有mex-和mx-两种。带mx-前缀的大多是对
mxArray数据进行操作的函数，如mxIsDouble,mxCreateDoubleMatrix等等。而带mx前缀
的则大多是与Matlab环境进行交互的函数，如mexPrintf，mxErrMsgTxt等等。了解了这
一点，对在Apiref.pdf中查找所需的函数很有帮助。
至此为止，使用C编写mex函数的基本过程已经介绍完了。下面会在介绍几个非常有用的
函数调用。如果有足够的时间，也许还会有一个更复杂一些的例程。
第二章、
第六节、用c编写mex程序[六]
我们之所以使用Matlab，很重要的考虑是Matlab提供了相当丰富的矩阵运算函数和各
种toolbox。在编制mex函数时，有时我们也会遇到一些操作，在Matlab下，只需要一个
为了在mex函数里调用Matlab命令，我们就需要用到一个函数mexCallMATLAB，原型如下
：
int mexCallMATLAB(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, mxArray *prhs[],
const char *command_name);
有了前面的基础，使用这个函数就显得十分容易了。下面给出一个例程，功能是将输入
#include "mex.h"
void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[],
int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
{
double *inData;
mxArray *IN[1];
mxArray *OUT[1];
double *outData;
int M,N;
int i,j;
//异常处理
if(nrhs!=1)
mexErrMsgTxt("USAGE: b=rot(a)\n");
if(nrhs!=1)
mexErrMsgTxt("USAGE: b=rot(a)\n");
if(!mxIsDouble(prhs[0]))
mexErrMsgTxt("the Input Matrix must be double!\n");
//计算转置
if(mexCallMATLAB(1,OUT,1,prhs,"'"))
mexErrMsgTxt("Error when compute!\n");
//根据输入参数数目决定是否显示
if(nlhs==0)
mexCallMATLAB(0,IN,1,OUT,"disp");
if(mexCallMATLAB(1,OUT,1,prhs,"'"))
mexErrMsgTxt("Error when compute!\n");
//根据输入参数数目决定是否显示
if(nlhs==0)
mexCallMATLAB(0,IN,1,OUT,"disp");
else
plhs[0]=OUT[0];
}
关于这个例子，相信大家一看就明白，我就不多说了。
第三章、Matcom的使用
3.1 概述
3.1.1 Matcom能作什么
Matcom是一个十分有用的.m文件翻译器(Replacement)，它的主要优点我认为有
以下几点：
1>它提供了matlab中.m文件与其他高级语言的接口，使.m文件可以编译为脱离
matlab环境独立执行的可执行性程序，这样
。提高了代码的复用率
。提高了代码的执行速度
。使纯文本的.m文件变为二进制的可执行程序，增加了知识保护的安全性
2>它提供了近千个数学函数，对于其他高级语言编译器来说，提供了一个丰富
的数学库，基本上在matlab上能用的常用函数都可以在高级语言中直接调用。
数学函数主要包括：
。矩阵属性函数
。矩阵生成函数
数学函数主要包括：
。矩阵属性函数
。矩阵生成函数
。矩阵生成函数
。矩阵操作函数
。矩阵变换函数
。数学函数
。特殊函数
。数值函数
。串函数
。绘图函数
。颜色函数
。函数函数
。存盘及读文件
。系统资源函数
。系统操作函数
。判断函数(Is函数族)
。付氏变换
等等，可参见本文附录
3>提供了.m文件的方便快捷的编译调适环境，可以step, watch，breakpoint等各种
调试手段。
3.1.2 Matcom的工作原理
Matcom的矩阵运算部分是基于一个名为Matrix<Lib>的C++数学库，这个库提供了
绝大多数的关于矩阵类、矩阵操作函数、数值计算函数、数学函数等的定义，在
Matcom中是以lib目录下的*.lib以及windows/system/对应名称的dll文件提供的。
Matcom的另一大部分就是图形部分，它是用一种非常流行的绘图OCX控件Teechart来
实现的，这种控件对于一般的绘图功能都可以实现，但也存在一定缺陷。在
Matcom4.5版本中使用的是TeeChart3.0。绘图函数功能主要在lib文件和
window/system/ago*.dll中定义的。
Matcom编译.m文件是先将.m文件按照与matcom的Cpp库的对应关系，翻译为CPP源
代码，然后用对应版本的C编译器将该CPP文件编译为exe或dll文件，所以，在第一次
运行时让指定C Complier的路径是必需的，否则将无法编译。指定好的C Complier的
信息写在Matcom/bin/matcom.ini文件中。
3.1.3 Matcom的不足
Matcom并不是全能的，对于大多数Matlab函数都可以进行CPP实现，但有些由于其
功能有限，只能期待以后的版本来不断补充了。
总的来说，matcom有以下缺欠：
1.对class数据类型部分支持
2.eval,feval,clear等语句不能在C中实现(如果实现的话，一个文本编辑器就可以成为
一个matlab了:))
3.图形窗口有些不仅如人意，如fill3,hide等语句无法实现，surf等语句也无法画出象
matlab中哪样精细的图像来，特别是色彩比较难看:(
等等。。。。。。
3.1.4 Matcom下载地址及网络资源
下载地址是版上询问最多的问题，再次建议大家能到教育网的搜索引擎
http://pccms.pku.edu.cn:8000/
http://search.igd.edu.cn
http://soft.cs.uestc.edu.cn/search.php
搜索关键字matcom或MIDEVA，可以查找教育网上的最新的matcom资源
Matcom的开发者Mathtools公司地址是
http://www.mathtools.net/上面也提供了免费下载服务(他们还会给你一个
evaluation key)，如果你从哪里下载，他们会给你定期发email告诉最新
的动态。
大家可以定期到公司主页看看有没有版本更新
FIND: 83 C4 08 85 C0 75 05
REP : -- -- -- -- -- EB --
如果还想去掉figure标题栏上的[Evaluation software]:
FIND: 43 61 70 74 75 72 65 00 20 5B
REP : -- -- -- -- -- -- -- -- -- 00
huangfh (hoho)对60分钟时间的破解, 就比较完整了:
FIND : 2B D1 81 FA 10 0E 00 00 7E 10
REP : -- -- -- -- -- -- -- -- EB --
3.2.2 Matcom 4.5 的安装
感谢energy的破解，Matcom4.5的口令为FREE-4.5-1193046-80295111
matcom4.5在安装时需要你输入口令，mideva在window的注册表中
HKEY_CURRENT_USER\Software\MathTools\Matcom\4.50\License\
下面添加一个键，键名默认，键值为FREE-4.5-1193046-80295111
你如果删除它，再次启动matcom的时候，就会再次询问口令。
不过好在如果通过这个口令之后，程序发布时就不再有限制了，也
就是在这个注册后的系统中编译的程序，发布时就不用代一个注册文件了
3.3 用Matcom翻译m文件
直接调适M文件：在主界面上打开.m文件的主文件，在菜单中选择compile to exe
or dll 就可以了，你也可以设置断点后，就可以查看变量的值，这些将在主窗口
的一侧出现，双击就可得到其当前值。
编译后的cpp、exe、dll文件都在matcom 当前工作目录下，如果是debug模式，就
在dubug目录下找，否则就在Release目录下找。
3.4 在CB中C++与Matlab语言混编
这种方法是我最喜欢的方法，因为这样不但可以发挥matcom强大的数学计算功能，
还可以结合可视化编译环境来进行界面开发，可以制作完整的应用计算软件，交付用
户使用。我所用的可视IDE是Inprise公司的C++Builder 3.0/4.0，matcom版本为4.0/4.
5,注意，在CB4.0上只能使用matcom4.5版本。
在进行编程之前你需要作如下准备工作
1.选择菜单New\Console Wizard\Console Exe，建立一个Win32位DOS程序
2.将matcom\lib\matlib.h拷贝到CB\include目录下
将matcom\lib\v4500b.lib拷贝到CB\lib目录下
3.选择菜单Project\Add to project\选择lib\v4500.lib
于是程序变为
#pragma hdrstop
#include <condefs.h>
#include "stdio.h"
#include "matlib.h"
//--------------------------------------------------------------------------
-
USELIB("v4500b.lib");
//--------------------------------------------------------------------------
-
#pragma argsused
int main(int argc, char **argv)
{
/*****************************************/
// Please Write Your Code Here */
/*****************************************/
return 0;
}
3.选择菜单Project\Add to Reportaries\ 将该工程存为Project中的一个模板。
OK,现在可以进行你所需要的工作了。
用菜单你存为的模板建立一个新的工程，在代码段写
dMm(a); //define a Matrix class
a=zeros(3); //Let the matrix be a 3*3 zero matrix
disp(a); //Display the matrix
运行一下看看，程序会打印出3*3的0零阵
稍微复杂一点的程序
dMm(a);dMm(b);dMm(c); //声明三个矩阵
a=rand(3,2); //生成3*2随机阵
b=zeros(3,2);
c=a+b; //矩阵相加
c(1,c_p)=a(2,c_p); //matlab中写为c(1,:)=a(2,:)
c=ctranspose(c); //矩阵转置
disp(c);printf("\n");
disp(a);printf("\n");
getch();
c(colon(1,1,3))=a(colon(1,2,5)); //matlab中写为c([1:1:3])=a([1:2:5])
disp(c);
getch();
可以发现在matlab中常用的一些表示都可以在matcom中找到对应，并且同样
方便有效。
再举一个绘图的例子，就用matcom自己带的例子吧
subplot(121.0); //subplot(1,2,1)
surf((CL(peaks(25.0)))); //surf(peaks(25))
subplot(122.0); //subplot(1,2,2)
pcolor((CL(peaks(25.0)))); //pcolor(peaks(25))
colormap(TM("copper")); //colormap('copper')
drawnow() //必须有这句，否则只画一个图出来
//这是我问他们的技术支持搞到的
可以看到基本上是一句对一句，没有什么多余的话。所以习惯编写
matlab程序的同志写matcom C的语句来也应该没有什么问题。
(但上面这个程序确实有问题，在mideva中编译后第二个subplot
是可以正常画出来的，但在CB中编译就只画一个subplot，具体
原因希望大家讨论，我现在也在试,mideva编译该语句的指令是
bcc32 文件名 -IC:\MATCOM45\lib -H=matlib.csm -v -a4 -5 -e
EXEFLAGS= -WC
DLLFLAGS= -WD
我想CB中可能要改option,大家试试看。
总的说来，决大多数的matlab的语句都可以轻松移植到CB中来，所以就可以直接在
CB中写matlab程序了，只是大家要注意几个关键的函数
colon(xstart,xstep,xstop) == xstart:xstep:xstop
(CL(A1),A2,A3....) == (A1,A2,A3,...)一个矩阵行，大多数
多参数输入函数都用到CL
(BR(a1),a2,a3....) == (a1,a2,a3...)
TM("a string") == 'a string' TM将char *变为串矩阵
c_p == : 整行或整列
i_o == [out =fun(in)就写为fun(in, i_o, out)
其他的大家编几个程序就清楚了。
3.6 程序的发布
matcom可以用C编译器把.m文件编译为为stand_alone的程序，所以，基本上
不需要matlab系统，但一些必要的dll文件还是需要的，这些dll在window\system\
下面，(在4.5版本中)大概有ago4500.dll,v4500v.dll,opengl32.dll, glu32.dll等
四个文件
如果用的是4.0版本，发布时要把ago.dll,mlib4...dll(计不清楚了),opengl32.dll和
glu32.dll打到安装盘中，大概3M,然后在window目录安装一个名字叫mt_eval.txt的
文本文件，里面写1/1/1999-1/1/2010-64562264即可
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ooooO Ooooo *********************************
( ) ( ) # 大肚能容,容天下难容之事 #
\ ( ) / # 开口便笑,笑世间可笑之人 #
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