VS2008 和 MatlabR2015a 混合编程

Posted 2022-10-23 纯纯的心儿

唉，在做支持向量机分类优化实验的时候，支持向量机的c#代码写的头疼。有些核函数和分类训练函数不会写，搞得头疼。后来听同学介绍说matlab里面有包直接可以用，我又去载了一个R2015a最新的matlab，特么现在又遇到问题。Matlab语法不会啊，咋用？？
然后我查了些资料，说vs2008可以和matlab进行混合编程，如果能实现，将会减少很多的工程量。我看了网上的教程，都以vs2008和matlab2010a为例进行的，而这个和最新的matlab2015a还是有很大的区别，最后我打算去重新做一次。


注意： 下面进行实验的版本是 vs2008和MatlabR2015a
只要按照我下面的步骤一步步下去，一定能实现。


一、VS准备阶段
1. 先建一个C# 接口，在C# 里面新建一个类库，为了命名易懂，我们命名为DemoTestInterface ：如下图所示：
 


2. 然后 点击“生成” -》配置管理器。
3. 我的matlab是64位的，所以把平台的配置改为×64.
 
（从活动解决方案平台那里添加）


4. 然后我们添加MWArry.dll ， 右键添加引用， 路径为：..\\MATLAB\\toolbox\\dotnetbuilder\\bin\\win32\\v2.0\\
本机的位置是： 


（有些vs2008的位置是在，可以直接在.Net 选项卡中找到， MathWorks, .NET MWArray API。 在此选项卡中，按键盘上的“ M”，出现的第一个，就是所要的文件。 VS2010 中目前未能实现通过此方法添加。 也可以与 VS2010 一样，在浏览中添加,我在我的vs里面是没有找到这个东西，，尴尬~~）
添加后的内容为：
  

然后在添加using 命名空间。并修改类类型为 Interface 和相应的接口名。 并注意接口名与命名空间名不能一样。如下图所示：、

 
接下来我们拿矩阵乘法的例子进行示范:
添加所需要实现的 Matlab 函数声明，本例中实现的是两个矩阵的乘法，添加声明，其中
MWNumericArray 是 Matlab 与 C#的变量转换中间类，此处，只需要给出主函数的声明，子函数不需要声明。 如下图所示：
 


然后生成此接口（在bin/x64/debug目录下有
 
这个dll为接口。），待后面使用。




二、 matlab实现阶段
编写需要实现的主函数，函数名需要与 C#声明的函数名相同。如果需要使用到子函数，一
并编写子函数，此处使用子函数，将矩阵乘以 1。 由于本文只是一个示例，所以具体的变量保护的措施，建议最好在 C#调用 Matlab 之前就做好，结合本例，如两个矩阵不一样大小、等等。 注意主函数中的“ double”，如果希望主 C#调用的结果是 double 型的，此处需要强制转换成 double。
我在这里写了两个函数 MatrixMultiply   和SubFun
 


 

然后新建一个 Matlab 工程，直接在 Command Window 中输入 deploytool 创建，如下:

 
然后选择第三个liabrary compiler


 


得到下面一个界面:


 

我们将我们的工程名字命名为MatlabMultiply.prj。如下图所示： 

同时很关键的一点：   把类型改成 .NET Assembly ，
 

然后我们添加功能函数：   

然后 把右边的滚动条拉到最下面，我们进行设置。
需要设置两个地方，一个是.Net 设置，另一个是 Type Safe API，在.Net 设置中， Microsoft Framework 默认选择是 default，将此处按照目标环境修改，如 VS2008 就选择 3.5， VS2010 选择 4.0。 这里选择3.5。
在 Type Safe API 设置中，需要将上一步骤生成的接口文件复制到当前 Matlab 函数的文件夹中，并在 Interface assembly 中选中。如下图所示：


 
然后我们进行打包：   
点击“Package”。
 


等待其完成。。。

  

这样就表示完成了。我们可以打开生成文件，
生成的文件中一般需要用到的有如下三个文件， 
class1DemoTest.dll、 MatlabMultiplyNative.dll和 DemoTestInterface.dll。 特别的是，第二个文件，在 for_resdistribution_files_only 文件夹中，有一个名字类似，但是不带 Native 的文件，此文件不需要。 第三个文件，是此前 C#生成的接口文件。将此三个文件复制到需要调用的工程中，并添加引用。下一节会给出具体调用方法。


 
 




三、组合阶段
我们建一个简单的控制台程序。
 


添加刚才在matlab生成的接口dll文件。即 添加引用。 同时添加 MWArray.DLL接口文件。


 




然后在代码上端添加四个命名空间


 




然后以 Matlab 三个文件中的第一个文件 CSIDemoTest.dll 的文件名 CSIDemoTest 为类名，实例化一个类。然后编程：
 

我们进行调试，，

 
由此可以观察到，， 已经通过matlab实现矩阵的乘法。


下面的几个点是由大牛那里知道的： 
特此说明；。
关于中间类的说明：数据类型到 M 类型：如果 C++/C#数据不是数组，直接将值传递给已经初始化的 MWArray 数组中的成员。 直接将数据类型赋值给已经初始化的 MWNumericArray 变量。 直接将字符串类赋值给已经初始化的 MWCharArray 变量。如果是数组类型，直接赋值给 MWNumericArray 变量；赋值给 MWArray 变量，则在前面加上类型转换如：（ MWNumericArray）进行强制转换。 总之， MWArray 是总类型，其它的以MW 开头，以 Array 结尾的变量类型都可以直接对它进行赋值或取值。M 类型到 C++/C#数据类型MWArray M 类型，它是 M 文件的编译后内部的标准类型，一切 C++/C#类型都要最终转换成此类型，方可作为参数调用 M 语言函数。
MWCharArray M 的字符串类型，使用它可以将 M 中的字符类型转换成 C++/C#的字符串类型。MWNumericArray 是 MWArray 与 C#等语言的转换中间类型。常用的转换函数：
1、 public Array ToArray(MWArrayComponent component);
将 M 类型转换成 C#的 Array 类型，然后可以直接转换成其它类型的数组。
2、 public byte ToScalarByte();
将 M 类型转换成 C#的字节类型；
3、 public double ToScalarDouble();
将 M 类型转换成 C#的双精度类型；
double temp = ((MWNumericArray)(mwArgout[0])).ToScalarDouble();
4、 public float ToScalarFloat();
将 M 类型转换成 C#的单精度类型；
5、 public int ToScalarInteger();
将 M 类型转换成 C#的整型类型；
6、 public long ToScalarLong();
将 M 类型转换成 C#的长整 C/C++/C#数据型类型；
7、 public short ToScalarShort();
将 M 类型转换成 C#的短整型类型；
8、 public override string ToString();
将 M 类型转换成 C#的字符串类型；
string arror = mwArgout[2].ToString();
9、 public Array ToVector(MWArrayComponent component);
将 M 类型转换成 C#的 Array 类型，然后可以直接转换成其它类型的数组。
下面使用调试过的代码示例表述 1 和 9 两个函数的区别：
1、 double[,] Temp1 = new double[1,3];
Temp1= (double[,])((MWNumericArray)mwArgout[1]).ToArray(MWArrayComponent.Real);
9、 double[] s1 = new double[2];
s1=(double[])((MWNumericArray)mwArgout[1]).ToVector(MWArrayComponent.Real);
从以上代码可以看出：函数 1 得到了二维数组，而 9 则是得到了一维数组。转换成 C++/C#数据类型后，它们的维数均为从 0 开始。