本章教程共分为7篇进行阐述：
MATLAB编程与应用系列-第16章 外部接口技术（1）
MATLAB编程与应用系列-第16章 外部接口技术（2）
MATLAB编程与应用系列-第16章 外部接口技术（3）
MATLAB编程与应用系列-第16章 外部接口技术（4）
MATLAB编程与应用系列-第16章 外部接口技术（5）
MATLAB编程与应用系列-第16章 外部接口技术（6）
MATLAB编程与应用系列-第16章 外部接口技术（7）
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16.5.4 基于MATCOM实现Visual C++与MATLAB接口
MATCOM是MathTools公司推出的一种MATLAB编译平台，可以对MATLAB函数进行文本编译，直接运行，或者将MATLAB开发环境的M文件编译成exe文件和dll文件。 使用MATCOM将M文件编译成.exe文件，可以独立与MATLAB开发环境运行，同时可以有效的保护程序文档的隐蔽性，更为重要的是，编译后的应用程序文件，可以极大加快运行速度和运算效率。使用MATCOM将M文件编译成dll文件，在Visual C++开发环境中直接调用，能够极大减少C++语言编写复杂算法的难度。不仅如此，MATCOM也是一个独立的M文本文件运行平台，在MATCOM界面中，可以直接调用MATLAB命令运行。MATCOM集成了上千个数学函数库函数，主要包括各种矩阵操作函数，数学函数，数值分析处理函数，绘图函数，颜色函数，文件I/O接口，信号处理函数，优化函数等等。MATCOM提供了方便快捷的M文件编译调试环境，可以使用step, watch，breakpoint等各种调试手段进行程序代码的调试。
1 MATCOM简介
MATCOM提供了一个MATLAB开发环境M文件，命令行命令调试的界面环境，在MATCOM操作的主界面中，可以直接输入MATLAB命令行命令，回车即可自动运行，变量区可以查看当前的变量，操作界面外观上基本同MATLAB相仿。在MATCOM环境中，可以直接创建MATLAB语言的M文件，并提供快捷的编译调试环境，使用step, watch，breakpoint等调试手段调试M文件。
利用MATCOM可以将MATLAB语言的M文件编译生成可独立执行的exe文件。在MATLAB开发环境中，同样可以使用mcc编译命令将M文件编译成exe文件，但是生成的文件可读性较差，同时需要编写复杂的接口函数，在16.5.2节中详细介绍了在MATLAB环境下使用mcc命令编译M文件。而利用MATCOM则可以非常方便生成exe文件，在MATCOM的M文件编译器界面下，直接利用MATCOM的菜单【File】下的【Compile to exe】选项，然后选择需要编译的M文件，然后MATCOM便会自动完成exe文件的编译，编译完以后，在DEBUG目录中找到与M文件同名的exe文件，运行即可。
利用MATCOM可以生成动态链接库(DLL)文件。使用MATCOM生成DLL文件的方法与生成EXE文件的方法类似， 在MATCOM的M文件编译器界面下，直接利用MATCOM的菜单【File】下的【Compile to dll】选项，然后选择需要编译的M文件，然后MATCOM便会自动完成DLL文件的编译，它可以生成针对Viusal Baic，Excel，Dephi等不同开发环境的动态链接库文件，生成DLL的过程中同样要生成CPP文件，MathTools公司建议用户：如果是使用Visual C++开发环境的用户，最好直接使用MATCOM编译生成的CPP文件，而不是直接使用DLL文件。
Visual MATCOM Add-in插件是MATCOM专门为实现在Visual C++ 环境中直接对M文件进行编译而开发的一个插件。在Visual C++环境下，启用Visual MATCOM Add-in插件，就会出现一个新的工具栏，通过工具栏上的M++图标，在Visual C++工程中添加M文件，就可以直接编译成Visual C++环境下运行的文件。
MATRIX<LIB>是MATCOM专门为实现Visual C++同MATLAB接口而提供的一系列函数库，包含各种矩阵运算，数学分析以及信号分析处理函数，极大方便C++语言工程数学分析处理编程。
2 使用MATCOM直接编译M文件为exe文件和dll文件
启动MATCOM工作环境MIDEVA，如图16.8所示。工作环境包括菜单栏，命令行输入区，变量观察区，文件区，历史命令区和编译信息显示区域。其工作外观基本同MATLAB相仿。
在菜单栏【File】下选择【New】选项，可以新建一个M文本输入窗口，建立以下的M文件，注意必须编写为函数文件而不能为单纯的文本执行文件，即编写的M文件为function文件。
function [a]=second(n)
if(vargin < 1)
n =3;
end
a = magic(n)
在图16.8所示的工作窗口中调试该程序，保证程序正确无误，输入以下命令行命令：
»a=second(5);
a (5x5)=25 double elements real (200 bytes) =
17 24 1 8 15
23 5 7 14 16
4 6 13 20 22
10 12 19 21 3
11 18 25 2 9
在M文件输入窗口，如图16.9所示的菜单栏【File】选择【Compile to exe】或者【Compile to dll】选项，在弹出的新窗口【Go Command】中，点击【Browser】按钮，选择需要编译成exe文件的M文件，于是MATCOM会自动将second.m文件编译成.exe文件。
在MATCOM主工作窗口中，显示编译成功信息后，查看C:\matcom45\bin\Debug路径，可以看到second.m文件经过MATCOM编译后，生成了一系列的文件，包括：g_second.obj second.exe，second.r，matlib.pch，second.h，second.rsp，g_second.cpp，second.cpp，second.obj。其中g_second.cpp文件为编译后的C++代码主程序，程序结构如下所示：
#include "matlib.h"
#pragma hdrstop
#include "second.h"
int main(int argc, char** argv) {
begin_scope
initM(MATCOM_VERSION);
if (argc<1) error("no argument supplied");
second(TM(argv[1]));
exitM();
return 0;
end_scope
}
3 使用MATRIX<LIB>实现Visual C++与MATLAB接口
Matrix<LIB>为MATCOM自带的C++数学库，该数学库使用Mm数据类型，包含上千个数学函数，可以实现在Visual C++开发环境中进行数学分析，信号处理，图像处理等。使用MATRIX<LIB>数学库函数，可以减少C++语言开发复杂算法程序的时间，能够加快软件开发的速度，缩短开发周期，同时由于MATRIX<LIB>数学库函数的使用方法与MATLAB函数基本相同，因此读者在熟悉MATLAB工具箱的基础上，能够非常容易在Visual C++开发环境中调用MATRIX<LIB>数学库函数。
当然，要能够在Viusal C++中调用MATRIX<LIB>数学库函数，需要对Visual C++编译环境进行配置。以下是基本的配置步骤：
首先，启动Visual C++，创建一个Win32 Console Application工程文件，在菜单栏【Project】下选择【Add to Project】选项，选择【Files】在新弹出的窗口中，找到路径C:\matcom45\lib下的v4501v.lib文件，插入到当前的工程文件中，如图16.10所示。
选择Visual C++开发环境菜单栏【Tools】下的【options】选项，在【Directory】属性页下。分别设置Include files，Library files和Executable files文件所在路径，如图16.11所示。
设置包含路径。在菜单栏【Project】下选择【Setting】选项，在【C/C++】属性页下，选择【Preprocessor】选项，在【Additional include directories】下添加C:\matcom45\lib路径。将头文件包含到Visual C++的编译环境下，如图16.12所示。
在工程文件中，创建以下的C++程序代码，头文件包含matlib.h文件。在Visual C++开发环境下调用MATRIX<LIB>函数大概按照以下步骤进行：首先需要使用initM(MATCOM_VERSION)函数初始化MATCOM函数库，然后定义Mm类型的数据变量，调用函数库对数据变量进行处理运算，最后使用exitM函数退出MATCOM函数库。C++程序代码如下：
#include "matlib.h"
int main()
{
//初始化MATCOM库函数
initM(MATCOM_VERSION);
//定义Matrix<LIB>矩阵类型Mm;
Mm a,b,c;
//调用MATCOM函数库函数
a=magic(3);
b=zeros(3,1);
//b矩阵实部和虚部定义
b.r(1,1)=3; b.r(2,1)=-1; b.r(3,1)=5;
//输出运算结果
display(a);
display(b);
exitM();
return 0;
}
在Visual C++环境下编译运行该程序，得到图16.13所示的结果。
将编译成功后的matrixLibDemo.exe文件拷贝到MATLAB工作路径下，使用exe程序运行操作符!同样可以调用matrixLibDemo文件。
>> !matrixLibDemo
ans (3x3)=9 double elements real (72 bytes) =
8 1 6
3 5 7
4 9 2
ans (3x1)=3 double elements real (24 bytes) =
3
-1
5
4 使用Visual MATCOM工具栏实现Visual C++与MATLAB接口
Visual MATCOM为MATCOM专门为Visual C++开发环境开发的插件，可以直接在Visual C++中插入M文件，自动转化为Visual C++中可执行的.cpp文件和.h头文件。
首先建立一个简单的M文件，如下所示：
function visualMATCOMDemo
a=magic(5)
A=[5 2 -1;2 -1 4;1 1 -1]
b=[10;-2;1]
A\b
然后，启动Visual C++开发环境，在【Tools】菜单下的【Customize】选项，选择【Add-ins and Macro Files】属性页，可以看到在【Macros and add-in】框中出现了Visual MATCOM Add-in插件，选中该插件，如图16.14所示。在Visual C++的开发界面中出现一个新的工具栏，即为Visual MATCOM插件工具条。
在菜单栏【Files】下选择【New】选项，新建一个Win32 Console Application工程文件，工程文件命名为visualMATCOMDemo，其他选项均采用默认属性设置，如图16.15所示。
点击Visual MATCOM插件的工具条上的M++按钮，如图16.16所示。打开MATLAB开发环境建立的M文件，此时可以看到在Visual C++的工程文件中出现了一系列的编译文件，包括M文件，C++执行文件以及MATRIX<LIB>的库文件。如图16.17所示。
对新建的工程编译运行，编译后的cpp文件为g_visualMATCOMDemo.cpp文件，其程序代码如下所示：
#include "matlib.h"
#pragma hdrstop
#include "visualMATCOMDemo.h"
unsigned int mlibpr=mt_set_MT(0); // 1 if program is multithreaded, 0 otherwise.
int main() {
begin_scope
initM(MATCOM_VERSION);
visualMATCOMDemo();
exitM();
return 0;
end_scope
}
程序编译运行后，结果如图16.18所示。
在MATLAB命令行窗口中调用visualMATCOMDemo.m文件，同样可以得到图16.18所示的结果；
>> visualMATCOMDemo
a =
17 24 1 8 15
23 5 7 14 16
4 6 13 20 22
10 12 19 21 3
11 18 25 2 9
A =
5 2 -1
2 -1 4
1 1 -1
b =
10
-2
1
ans =
4.1667
-7.6667
-4.5000
作者：德特数据
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