VS2013與MATLAB2014a 混合編程：調用DLL

1. VC調用Matlab DLL的方式

DLL是一個可執行的二進制文件。把很多通用的功能放在DLL中，可以供各種應用程序調用，這樣可以很好的減少外部存儲空間的佔有量，並實現代碼的共享。Matlab也支持將m程序編譯成dll，供其他語言(包括VC、VB、Fortran等)調用，下面先簡單介紹下Matlab DLL的編譯步驟：

1.1  Matlab DLL製作

（1）配置Matlab的編譯器跟，要將mex和mbuil兩個都配置成本機上安裝的VC，mbuild的配置方法同mex

（2）編譯m函數成爲dll，在matlab命令空間中使用mcc命令編譯m文件：(mcc的使用參考Matlab幫助)

示例：將一個Matlab函數MyFun 編譯成libMyFun 的命令：

mcc –W cpplib:libMyFun –T link:lib MyFun

參數說明：-W控制編譯之後的封裝格式，cpplib表示c++的lib，冒號之後是編譯輸出lib名，-T表示目標，link:lib表示連接到lib的目標，MyFun是待編譯的m文件名，編譯成功之後，會輸出三個文件：libMyFun.lib libMyFun.dll libMyFun.h

1.2 DLL在VC中調用

要想在VC集成環境下調用Matlab的DLL，實現VC和Matlab的混合編程，一般需要經過以下幾個必要的步驟：(以下以Matlab2008a和VS2005版本爲例)

（1）VC環境配置，同前面VC調用Matlab引擎方式類似，也需要配置VC的編譯環境，其中include路徑、lib路徑和前一種方式相同，加載的lib變更爲：mclmcrrt.lib、libmx.lib、libmat.lib、mclmcr.lib四個，include的頭文件變更爲：mclmcr.h、matrix.h、mclcppclass.h三個。

（2）DLL中函數的調用，先看一下m函數編譯成C++Dll之後的函數聲明，例：matlab函數：function [y, out] = CaculateFun(x, in)編譯之後對應c++的聲明:void MW_CALL_CONVCaculateFun(int nargout, mwArray& y, mwArray& out, const mwArray& x, const mwArray& in)參數int nargout指定調用時，輸出參數的個數，緊跟的後續nargout個參數y、out爲輸出參數，後續再剩下的多個參數x、in就爲輸入參數。

（3）注意事項：在VC中調用dll中的函數之前，需要先調用函數libFunInitialize初始化，在調用完函數以後，需要再調用函數libFunTerminate和mclTerminateApplication終止。

準備好了上述步驟，就可以在VC中調用DLL中函數的了，簡單的示例代碼如下：

// include matlab sys head file
#include "mclmcr.h"
#include "matrix.h"
#include "mclcppclass.h"

// include lib head file
#include "libCaculateFun.h"

// link matlab sys lib
#pragma comment(lib, "mclmcrrt.lib")
#pragma comment(lib, "libmx.lib")
#pragma comment(lib, "libmat.lib")
#pragma comment(lib, "mclmcr.lib")

// link lib
#pragma comment(lib, "libCaculateFun.lib")

void TestDeno()
{
    // init lib
    if (!(libCaculateFunInitialize()))
    {
        std::cout<<"Could not init lib !"<<endl;
        return -1;
    }

    double xxxx[2] = {0};
    double inin    = 0;

    double yyyy[2] = {0};
    double outo    = 0;

    // 爲函數參數分配內存空間
    mwArray mwXX(1, 2, mxDOUBLE_CLASS);
    mwArray mwIn(1, 1, mxDOUBLE_CLASS);

    mwArray mwYY(1, 2, mxDOUBLE_CLASS);
    mwArray mwOut(1, 2, mxDOUBLE_CLASS);

    // 爲輸入參數賦值
    mwXX.SetData(&xxxx, 2);
    mwIn.SetData(&inin, 1);

    // 調用計算函數
    CaculateFun(2, mwYY, mwOut, mwXX, mwIn);

    // 獲取輸出參數
    outo = mwOut.Get(1, 1);

    // lib Terminate
    libCaculateFunTerminate();

    // MCR Terminate
    mclTerminateApplication();
}

示例代碼通過VC調用Matlab DLL，將變量xxxx的值付給yyyy，將變量inin的值付給outo，相對簡單，就不再詳細解釋。

2.  VC向Matlab函數傳遞參數

前面在介紹兩種混合編程的方式時，示例代碼中已經涉及到了參數的傳遞問題，對於VC中的簡單數據類型：變量、數組等，網上已經有很多資料介紹，前面示例代碼中也有所體現，這裏不再詳細說明。

關於複雜數據結構：用戶自定義結構體類型，處理起來比較麻煩，網上能找到的資料也較少，由於前面提及的兩種方式，在傳遞參數時，使用的數據類型是不一致的：引擎方式只能是mxArray類型，而DLL方式的參數只能是mwArray，因此需要分別介紹將結構體轉換成這兩種類型的方法：

先來定義兩個結構體：

// 三維座標系中的點
struct Postion
{
    double x;
    double y;
    double z;
};

// 名字標示的一個座標點
struct Coordinate
{
    struct Postion pos;
    char name[ARRAYSIZE];
};

分別介紹將如上兩個結構體轉成Matlab能使識別的Array的方法

（1）結構體轉換成mxArray：解釋比較多餘，就直接上代碼吧

mxArray *Staruct2mxArray(struct Postion *pStaruct)
{
    mxArray *pm, *mx;
    mwSize m = 1, n = 1;
    const int nfields = 3;
    const char *fieldnames[3] = {"x","y","z"};
    const mwIndex index = 0;

    pm = mxCreateStructMatrix(m, n, nfields, fieldnames);

    mx = mxCreateNumericMatrix(m, n, mxDOUBLE_CLASS, mxREAL);
    memcpy(mxGetPr(mx), &(pStaruct->x), sizeof(double));
    mxSetFieldByNumber(pm, index, 0, mx);

    mx = mxCreateNumericMatrix(m, n, mxDOUBLE_CLASS, mxREAL);
    memcpy(mxGetPr(mx), &(pStaruct->y), sizeof(double));
    mxSetFieldByNumber(pm, index, 1, mx);

    mx = mxCreateNumericMatrix(m, n, mxDOUBLE_CLASS, mxREAL);
    memcpy(mxGetPr(mx), &(pStaruct->z), sizeof(double));
    mxSetFieldByNumber(pm, index, 2, mx);

    return pm;
}

mxArray *Staruct2mxArray(struct Coordinate *pStaruct)
{
    mxArray *pm, *mx;
    mwSize m = 1, n = 1;
    const int nfields = 2;
    const char *fieldnames[2] = {"pos","name"};
    const mwIndex index = 0;

    pm = mxCreateStructMatrix(m, n, nfields, fieldnames);

    mx = Staruct2mxArray(&(pStaruct->pos));
    mxSetFieldByNumber(pm, index, 0, mx);

    n = ARRAYSIZE;
    mx = mxCreateNumericMatrix(m, n, mxCHAR_CLASS, mxREAL);
    memcpy(mxGetPr(mx), pStaruct->name, sizeof(char)*ARRAYSIZE);
    mxSetFieldByNumber(pm, index, 1, mx);

    return pm;
}

（2）結構體轉換成mwArray：

mwArray Staruct2mwArray(struct Postion *pStaruct)
{
    mwSize m = 1, n = 1;
    const int nfields = 3;
    const char *fieldnames[3] = {"x","y","z"};

    mwArray pm(m, n, nfields, fieldnames);

    mwArray mx(pStaruct->x);
    pm(fieldnames[0], 1, 1) = mx;

    mwArray my(pStaruct->y);
    pm(fieldnames[1], 1, 1) = my;

    mwArray mz(pStaruct->z);
    pm(fieldnames[2], 1, 1) = mz;

    return pm;
}

mwArray Staruct2mwArray(struct Coordinate *pStaruct)
{
    mwSize m = 1, n = 1;
    const int nfields = 2;
    const char *fieldnames[2] = {"pos","name"};
    const mwIndex index = 0;

    mxArray pm(m, n, nfields, fieldnames);

    mxArray mpos = Staruct2mwArray(&(pStaruct->pos));
    pm(fieldnames[0], 1, 1) = mpos;

    mxArray mname(pStaruct->name);
    pm(fieldnames[1], 1, 1) = mname;

    return pm;
}

（3）mxArray轉換成結構體：

struct Coordinate *mwArray2Staruct(mwArray pm)
{
    // 代碼僅處理 name 字段 pos 字段是三個簡單類型省略
    struct Coordinate *pStaruct = new struct Coordinate;

    const int nfields = 2;
    const char *fieldnames[2] = {"pos","name"};

    mwArray mwStr = pm.Get(fieldnames[1], 1, 1);
    char *str = strdup(mwStr.ToString());

    memcpy(pStaruct->name,str,sizeof(char)*ARRAYSIZE);

    return pStaruct;
}

（4）mwArray轉換成結構體:

struct Coordinate *mxArray2Staruct(mxArray *pm)
{
    // 代碼僅處理 name 字段 pos 字段是三個簡單類型省略
    struct Coordinate *pStaruct = new struct Coordinate;

    mxArray * mxname = mxGetFieldByNumber(pm, 1, 1)
    mxArray * str = mxGetPr(mxname);

    memcpy(pStaruct->name,str,sizeof(char)*ARRAYSIZE);

    return pStaruct;
}

原文轉載自：http://www.cnblogs.com/xpvincent/archive/2013/02/05/2893046.html