C＋＋Builder 调用Matlab

　　Borland C ＋＋Builder 是一种新颖的可视化编程语言。在工程应用中，我们一般用C ＋＋Builder 语言编写应用程序，实现交互界面、数据采集和端口操作等，但C ＋＋Builder 在数值处理分析和算法工具等方面，其效率远远低于Matlab 语言。在准确方便地绘制数据图形方面，Matlab 语言更具有无可比拟的优势。此外，Matlab 还提供功能强大的工具箱。但Matlab 的缺点是不能实现端口操作和实时控制。因此，若能将两者结合运用，实现优势互补，将获得极大的效益。

　　本文结合实际介绍了应用Borland C ＋＋Builder3.0 开发的Windos 应用程序中，对Matlab 的调用方法。

一、C ＋＋Builder 调用Matlab 的实现方案
　　1. 实现思路
　　在高版本的Matlab 中（如Matlab V4.2）提供了DDE 接口，用户可以通过Windows 的DDE 通信基制实现外部调用。这种实现方式比较简单，但将增大主程序代码，影响运行速度。

　　在Windows 系统中，DLL 是一种很特别的可执行文件，可以被多个Windows 应用程序同时访问，具有固定的共享数据段。该数据段的数据在DLL 被Windows 下载前会一直保留在内存中，因此可以通过DLL 实现用户程序与Matlab 之间的数据传输和函数调用。

　　具体地说，就是利用Matlab 的32 位动态连接库（DLL），生成相应的可以被C ＋＋Builder 调用的DLL，用来提供二者之间的基本支撑环境。只需在用户程序中加载该DLL，即可实现其数据段的共享。然后在用户程序中操作DLL 数据段的数据，并通过某种方式在用户程序中使Matlab 执行该DLL，就可实现用户程序对Matlab 的调用。其形式可以是混合编程或函数调用，非常方便而高效。

　　2. 实现方式

　　Matlab 提供了可外部连接的DLL 文件，通过将其转换为相应的Lib 文件，并加以必要的设置，就可以在C ＋＋Builder 中直接进行Matlab 函数调用，实现C ＋＋Builder 语言与Matlab 语言的混合编程。

　　(1) 运行环境要求

　　由于Matlab 提供的是32 位的DLL。其运行环境要求是Matlab V4.2 或更高版本。C ＋＋Builder 可以进行32 位编程，这里我们采用的是V3.0 版本。

　　(2) C ＋＋Builder 下LIB 文件的生成

　　Matlab 提供的Def 文件允许用户通过Implib 命令生成相应的Lib 文件。其命令格式为：

　 Implib　???.lib　???.def
　　在< matlab >\extern\include 目录下，提供了如下三个.Def 文件：

　 _libeng.def，_libmat.def，_libmx.def
　　通过上述命令可以生成相应的三个Lib 文件。这些Lib 文件中包含了可外部调用的Matlab 函数的必要信息。

二、实现计算和绘图
　　为清楚起见，通过一个简单的CBuilder 例程进行说明。该实例通过调用Matlab 实现矩阵运算并绘制图形，来演示C ＋＋Builder 对Matlab 的调用。
　　在C ＋＋Builder 编辑环境中，建立一个新的窗体MyForm，并放置一个按钮Demo。将工程文件命名为Try.prj，其主函数为try.cpp。在主函数中，我们将使用一个实现Matlab 调用的子函数DemoMatlab，作为按钮Demo 的响应事件。其源代码如下：

＃include < vcl.h >
＃pragma hdrstop

＃include "Unit1.h"
＃pragma package(smart_init)
＃pragma resource "＊.dfm"
TMyForm ＊MyForm;

__fastcall TMyForm::TMyForm(TComponent ＊Owner)
　 : TForm(Owner)
{
}

void __fastcall TMyForm::DemoClick(TObject ＊Sender)
{
　 DemoMatlab();　　// 演示Matlab 语言调用
}
　　为了调用Matlab 中的函数，必须进行必要的设置，将包含这些函数的文件加入工程文件Try.prj。以下是操作过程：

在头文件中加入Engine.h。其包含了启动Matlab 调用和关闭的函数声明。
打开Project|Option... 对话框，点击Directories/Conditionals。
在Include Path 中，加入目录路径< matlab >\extern\include，该路径包含了engine.h 和matlab.h 等有用的头文件。
在Library Path 中，加入< matlab >\bin 和< matlab >\extern\include。这两个目录路径包含了可外部调用的DLL 和LIB 文件。
点选Project|Add to Project... 对话框，加入如下库文件：
　 _libeng.lib，_libmat.lib 和_libmx.lib。
　　在进行了这些必要的设置之后，我们就可以选用适当的函数来实现目标。以下是子函数DemoMatlab 的程序代码。

　　　void DemoMatlab
{
　　 Engine ＊eng;　　// 定义Matlab 引擎
　　 char buffer[200];　// 定义数据缓冲区
　　 int array[6]={1,2,3,4,5,6};
　　 mxArray ＊S = NULL, ＊T = NULL;
　　 engOpen(NULL);　// 打开MATLAB 引擎－－－1

　 　 　S= mxCreateDoubleMatrix(1,6, mxREAL);
// 产生矩阵变量
　　 mxSetName(S, "S");
　　 memcpy((char ＊) mxGetPr(S),(char ＊) array,
　　 6 ＊sizeof(int));
　　 engPutArray(eng, S);　
　　 // 将变量X 置入Matlab 的工作空间
　　 engEvalString(eng, "T = S/S.^2;");　// 计算
　　 engEvalString(eng, "plot(S, T);");　　// 绘制图形
　　　...... ......
　　 engOutputBuffer(eng, buffer, 200); // 获取Matlab 输出
　　　　T = engGetArray(eng, "T");　　　
　　 // 获得计算结果－－－－2

　　　　engClose(eng);　　　　
　　　 // 关闭Matlab 引擎，结束调用
　　　　mxDestroyArray(S);　　　　　 // 释放变量
　　　　mxDestroyArray(T);
　　　 }
　　若还需要执行其他功能和任务，那么按照上面介绍的方法，进行变量声明后，在1、2 处加写需要的语句即可。

　　当然，使用这种方法调用Matlab 不能脱离Matlab 环境的支撑。但当我们不需要看到Matlab 的命令窗口时，可将其赋予Swhide 属性而加以隐藏。 　

原文转自：http://www.ltesting.net