在C++Builder中调用Matlab工具箱函数,有两种实现方式。一种是基于Matlab环境支持,通过必要的设置实现;笔者在本刊上曾撰文对这种方式进行了专门的阐述。另一种则是完全脱离Matlab环境,通过动态连接库方式实现对Matlab工具箱函数的调用,这可以通过一种开发平台Mediva来实现。相对来说,前者的限制因素较多,而后者则较为方便灵活。
一、Mediva软件平台
Mediva是Mathtools公司推出的一种Matlab编译开发软件平台,提供对Matlab程序文件(M文件)的解释执行和开发环境支持。该软件有为Borland C++、Visual Basic和Dephi等编程语言开发的不同版本,目前其版本已经到了4.5版。软件大小仅6.5M,可以通过访问其站点www.mathtools.com免费下载试用一个月。 Mediva软件平台本身的功能相当强大,提供近千个Matlab的基本功能函数,通过必要的设置,就可以直接实现与C++的混合编程,而不必再依赖Matlab;同时,Mediva还提供编译转换功能,能够将Matlab函数或编写的Matlab程序转换为C++形式的DLL,从而实现脱离Matlab环境对Matlab函数和过程的有效调用,这样就有可能实现对Matlab强大的工具箱函数的利用。
Mediva的缺点是C++与Matlab混合编写的应用软件必须携带必要的DLL,从而增大了软件的体积(约4M),同时也不能对所有的Matlab函数提供支持,例如采用类库进行设计的部分函数。但尽管如此,对于控制系统计算机设计、分析的工作来说,Mediva仍不失为一个好的工具。
由于利用Mediva将Matlab工具箱函数转换成DLL的内容较多,限于篇幅本文在此仅给出对Matlab函数直接调用的实现,而将另撰文阐述DLL的实现。
二、C++Builder直接调用Matlab函数
本文假设已经安装了Mediva软件或已经得到必要的两个动态连接库mdv4300.dll和ago4300.dll.
Mediva提供的近千个Matlab基本功能函数,都可以在C++Builder中直接调用。这些函数包括基本的操作、命令、I/O、线性代数、位图、控制等,基本上可以满足我们的一般需要。当然其最大的优点就是可以直接在C++Buider中直接调用而不必考虑安装庞大的Matlab.
其实现方式和步骤如下:
1.Lib文件的生成
在Dos下用C++Builder中的Implib.exe,通过如下命令生成mdv4300.lib: implib mdv4300.lib mdv4300.dll
将上述两个DLL文件和此Lib文件拷贝到当前目录下。
2.实现与Matlab的混合编程
Matlab.h包含了Mediva中所有类型、常量、函数的说明和定义,必须将此头文件放于程序的第一行。Mediva给出的Matlab函数形式并不特殊,如绘线函数Plot,在Mediva中说明为:Mm DLLI plot(cMm varargin);varargin与Matlab 中的意义是一样的,与输入变量的个数相对应。所有可以直接使用的函数都在Matlib.h头文件中定义,而在mdv4300.dll中实现。
但在C++Builder中使用Mediva提供的Matlab函数的格式,与Matlab编程稍有不同,这主要体现在C++中必须进行必要的说明上。例如我们要用绘线函数Plot来绘制数组x[100]的红色图线。在Matlab中调用为Plot(x,'r');在C++中调用则为:Plot(CL(x),TM("r")),其中CL是一个关键字,是多变量输入时所必须使用的,用以指明调用的变量;而TM则指明,这是一个字符。
下面我们给出一个示例程序,其功能是对一个1024点的输入数组进行FFT 变换,并绘制变换后频谱实部的火柴杆图,最后将原数据和变换后的数据写入数据文件中。
#include "matlib.h" //必须包含的头文件 #include < vcl.h > #pragma hdrstop #include "TryMatcomU.h" #pragma package(smart_init) #pragma resource "*.dfm" TForm1 *Form1; __fastcall TForm1::TForm1(Tcomponent* Owner) : Tform(Owner) { } void __fastcall TForm1::Button1Click(Tobject *Sender) { |
如果完全使用C++来实现本程序的工作,其代码将超过300行!由此可以看出,C++Builder与Matlab函数的混合编程可以给我们带来多么大的方便!