MATLAB与.NET混合编程实例（C#）
我们为什么要应用MATLAB接口技术进行混合编程？
MATLAB使用一种脚本语言，它的执行是逐行解释执行的，也就是边解释边执行，程序中所有的变量都是MxArray来实现的，所以为了保证通用性，他的执行效率非常低，这就是我们常常看到的在开发一些复杂算法时，通常会发现程序执行的特别慢，虽然Mathworks公司已经在竭力提高M脚本文件的运算速度，但目前为止，效果仍然不能和同样功能的可执行程序相比 。而且，M文件不能脱离MATLAB这个应用程序环境，这就大大制约了程序的可移植性和通用性，因此，MATLAB不适合作为通用的编程平台。那么实现MATLAB与其他语言的混合编程就十分重要了，这有助于发挥MATLAB和其他编程语言各自的优势，降低开发难度，缩短编程时间，提高执行效率。
MATLAB的接口技术有什么？
主要有9种：MATLAB Compiler, MATLAB引擎, MAT数据文件共享数据, 通过ActiveX, Mideva/Matcom, MATLAB
ps: 上面的内容参考的一本书。
本文主要说明一下MATLAB与.NET是怎样进行混合编程的，以C#为例，通过com组件的形式。 我的机器的软件环境：
Windows 7 操作系统；MATLAB r2010a；visual studio 2010
通过com组建的形式进行混合编程，如果机器上没有安装MATLAB，编译生成的软件照样可以使用，但是需要安装MATLAB提供的MATLAB Compiler Runtime ，这个软件在MATLAB的安装目录下：X:\\MATLAB\\R2010a\\toolbox\\compiler\\deploy\\win32 \\MCRInstaller.exe（X是MATLAB安装的盘符），如果你的电脑上安装了MATLAB，则不需要在重新安装这个软件。另外，不同的 MATLAB版本提供的MATLAB Compiler Runtime可能会不同，如果在另一台电脑上自己编写的软件运行有问题，可能是编译器的版本不同引起的。 这个例子是平时上课的时候一个作业，我只公布关于混合编程部分的源代码。
首先来几张关于这个小软件的图片：
主界面
模拟计算的界面
绘图的界面
这里只有tabcontrol这个控件的作图用到了混合编程，其它三个picturebox里的图形使用GDI作出来的。
来一张混合编程作出来的图片：
混合编程
怎么样，很像是有个驱替前缘吧？事实就是如此。
使用混合编程，首先把MATLAB提供的MWARRAY类库添加进去 。在visual studio 2010中，新建好项目以后，在解决方案资源管理器中，右键单击“引用”-“添加引用”-“浏览”，MWARRAY.dll在X:\MATLAB \R2010a\toolbox\dotnetbuilder\bin\win32\v2.0中，浏览的时候找到这个组件，添加进去即可。它的作用是把 C#中的数组转化为MATLAB中的数组。并且需要在程序开始部分添加下面这句话：
using MathWorks.MATLAB.NET.Arrays;
本例中主要用MATLAB作图，因此还需要把作图组件添加到引用中，这就需要先写好程序，然后在MATLAB中进行编译，编译成.dll文件，和添加MWARRAY一样，添加到引用之中。
我们给画图的com组件起个名，叫DrawAss，下面主要讲 DrawAss组件的生成 。
首先把在C#中要实现的MATLAB的功能的函数写好，这里必须是函数文件，一般的M文件不可以。
我们以作压力分布曲面为例，其他类似。在MATLAB中编写程序如下：
function DrawP3D(P)
%绘制压力变换的3D图像
[m n]=size(P);
x=1:m;
t=1:n;
[x t]=meshgrid(x,t);
P=P';
meshc(x,t,P);
title('一维油水两相数值模拟压力变化');
xlabel('网格标号')
ylabel('时间步数')
zlabel('压力')
这段程序非常简单，没啥好说的。
然后再编写作含水饱和度及含油饱和度分布图像的函数，见下图：
一看函数的名字就知道是干啥的了。
下面就进行编译了。
单击MATLAB界面左下角的start-MATLAB-MATLAB Builder NE-Deployment tool，或者是直接在命令窗口直接输入deploytool，新建一个工程，名为DrawAss，target选择.Net Assembly即可。这样MATLAB会弹出一个窗口，在窗口上部，点击classes，新建一个类，默认的类名是class1，改为MWDraw，然后点击add files，把上图中的函数文件添加进去，点击build按钮（一个框，上面三个向下的箭头）编译即可。如果第一次进行编译，会出错，首先在命令窗口中输入mbuild -setup(注意有空格)，然后选择1即可。
这样就会得到一个文件夹DrawAss，我们需要的组件DrawAss.dll就在DrawAss\distrib中，按照添加MWARRAY的方法添加到引用中，当然也需要在程序开始部分添加下面一句话：
using DrawAss;
C#中的代码
下面的代码就是C#中进行调用这两个组件的代码：
代码不难，仔细斟酌一下就会明白了。我只在第一个上加上几句注释，其他的都一样
private void bntP_Click(object sender, EventArgs e)
{
int t = cbxP.SelectedIndex;
if (t == -1)
{
MessageBox.Show("没有选择时间！", "提示",
MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Warning);
}
else
{
double[] p = new double[m];
for (int i = 0; i < m; i++)
{
p[\i] = result[i, 2 * t];
//p[\i]这里本没有这个斜杠，但是和萃园的代码冲突，就加上了个斜杠
//后面的一样
}
t = t + 1;
MWDraw myDraw = new MWDraw();//声明类的实例，了解C#朋友都明白
myDraw.DrawPCurve((MWNumericArray)p, (MWNumericArray)t);
//调用myDraw中的方法DrawPCurve作图，(MWNumericArray)p把C#中的数组p转
//化为MATLAB中的数组
}
}
private void bntSw\_Click(object sender, EventArgs e)
{
int t = cbxSw.SelectedIndex;
if (t == -1)
{
MessageBox.Show("没有选择时间！", "提示",
MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Warning);
}
else
{
double\[\] Sw = new double\[m\];
for (int i = 0; i < m; i++)
{
Sw\[\\i\] = result\[i, 2 \* t + 1\];
}
t = t + 1;
MWDraw myDraw = new MWDraw();
myDraw.DrawSwCurve((MWNumericArray)Sw, (MWNumericArray)t);
}
}
private void bntSo\_Click(object sender, EventArgs e)
{
int t = cbxSo.SelectedIndex;
if (t == -1)
{
MessageBox.Show("没有选择时间！", "提示",
MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Warning);
}
else
{
double\[\] So = new double\[m\];
for (int i = 0; i < m; i++)
{
So\[\\i\] = 1 - result\[i, 2 \* t + 1\];
}
t = t + 1;
MWDraw myDraw = new MWDraw();
myDraw.DrawSoCurve((MWNumericArray)So, (MWNumericArray)t);
}
}
private void bnd3D\_Click(object sender, EventArgs e)
{
int DMode = listBox1.SelectedIndex;
MWDraw myDraw = new MWDraw();
if(DMode==0)
{
double\[,\] P = new double\[m, n / 2\];
for (int i = 0; i < m; i++)
{
for (int j = 0; j < n / 2; j++)
{
P\[i, j\] = result\[i, 2 \* j\];
}
}
myDraw.DrawP3D((MWNumericArray)P);
}
else if(DMode==1)
{
double\[,\] Sw = new double\[m, n/2\];
for (int i = 0; i < m; i++)
{
for (int j = 0; j < n / 2; j++)
{
Sw\[i, j\] = result\[i, 2 \* j + 1\];
}
}
myDraw.DrawSw3D((MWNumericArray)Sw);
}
else
{
double\[,\] So = new double\[m, n / 2\];
for (int i = 0; i < m; i++)
{
for (int j = 0; j < n / 2; j++)
{
So\[i, j\] = 1 - result\[i, 2 \* j + 1\];
}
}
myDraw.DrawSo3D((MWNumericArray)So);
}
} 手机扫一扫
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