摘要：主要研究使用MATLAB編譯器實現(xiàn)MATLAB和VC++混合編程的方法。通過VC++直接運行Mideva編譯好的MATLAB可執(zhí)行文件,，或者調(diào)用Mideva編譯好的M文件動態(tài)鏈接庫,，或者直接使用將M文件由Mideva轉(zhuǎn)換的C++代碼等三種方式之一，均可實現(xiàn)混合編程,。將以上三種方法,，通過一個基于MFC的對話框程序?qū)嵗^直觀地演示混合編程的實現(xiàn)過程,。

　　關(guān)鍵詞： MATLAB,；VC++；Mideva編譯器,；混合編程

0引言

　　MATLAB是當(dāng)前在國內(nèi)外十分流行的工程設(shè)計和系統(tǒng)仿真軟件［1］。MATLAB具有很強的數(shù)值計算和分析能力,，尤其是其功能龐大的工具箱可直接應(yīng)用到很多工程領(lǐng)域［2］,。它以函數(shù)的形式為用戶提供不同領(lǐng)域的計算，通過調(diào)用需要的函數(shù)并賦予實際參數(shù),，用戶就能解決實際問題［3］,。而VC++在這方面的應(yīng)用不太成熟，但是VC++具有高效,、靈活等特點,。在科學(xué)研究和工程實踐中，將MATLAB和VC++結(jié)合起來進(jìn)行混合編程,，具有非常重要的意義,。但是，M語言是一種解釋性語言,，其應(yīng)用場合和執(zhí)行速度都受到了限制,；而VC++是一種高效率、能對硬件進(jìn)行操作的高級語言,。將兩者的優(yōu)勢結(jié)合起來,，無疑給編程者帶來了福音，使工作效率大大提高,，開發(fā)周期明顯縮短,。

　　MATLAB與Visual C++的混合編程技術(shù)方法有很多，主要有使用MATLAB引擎,、使用ActiveX控件,、使用MAT文件共享數(shù)據(jù)、使用Mideva工具,、使用CMEX技術(shù)和使用Matlab其他編譯器等多種技術(shù)實現(xiàn)混合編程,。通常，根據(jù)兩款軟件的特點，在混合編程中核心程序的開發(fā)主要由Matlab完成,，而VC++可用來開發(fā)交互式很好的GUI且易于與硬件接口,。

1Mideva集成調(diào)試編輯環(huán)境

　　11Mideva簡介

　　Mideva是一種具有比MATLAB更強大的編輯、調(diào)試功能的集成調(diào)試編輯環(huán)境［4］,，通過其內(nèi)核Matcom 能夠?qū)文件轉(zhuǎn)化為C語言的代碼［5］,，并通過Visual C++將其編譯成可執(zhí)行程序或動態(tài)鏈接庫［5］。近千個基本的MATLAB功能函數(shù)包含于Mideva中,，在與C++的混合編程中只需做必要的設(shè)置即可,，從而不再依賴MATLAB，實現(xiàn)了對MATLAB強大工具箱函數(shù)的調(diào)用,。不足之處在于,，Matcom對struct等類的支持不足，而且有些繪圖尤其是三維繪圖效果不是很好,。因此,，涉及三維繪圖以及M文件太大的情況下，不適合使用,。

　　12Mideva集成調(diào)試編輯環(huán)境的配置

　　在MATLAB環(huán)境中可以由M文件生成exe文件,，但此exe文件仍需要MCR才能運行，而利用Matcom則可以生成不再需要Matcom環(huán)境支持的exe文件［67］,。其生成方法相當(dāng)簡便,，直接利用Matcom菜單“File/Compile to exe…”彈出如圖1所示的對話框，然后選擇所需的M文件,，Matcom會自動生成相應(yīng)的exe文件,。Mideva的此項功能是僅針對Visual C++開發(fā)的，生成dll的方法與生成exe文件的方法類似,，在此過程中會同時生成相應(yīng)的cpp文件,。因此，如果使用Visual C++開發(fā)程序,，最好直接使用上述過程中編譯生成的cpp文件,，而不要直接使用dll文件。編譯過后在Mideva下方的輸出欄,，如圖1所示,，顯示編譯完成。

　　值得說明的是,，Mideva環(huán)境下繪制圖形,，還可以設(shè)計GUI界面程序，與MATLAB的GUIDE相似［8］,。Mideva還可以像VC++一樣對M文件進(jìn)行調(diào)試,。

2Mideva集成調(diào)試編輯環(huán)境的使用

　　Mideva安裝時會提示選取C/C++編輯器,，還需要指定MATLAB,以便使編譯文件中的一些系統(tǒng)函數(shù)找到所需路徑。Mideva接口方便,，通過菜單File→Compile to dll可直接實現(xiàn)M文件到可執(zhí)行文件的轉(zhuǎn)換,，同時會自動生成相應(yīng)的C/CPP文件。為了將C/CPP代碼添加到VC++的工程中,，必要的設(shè)置主要有以下幾步,。

　　（1）添加頭文件

　　在“matcom45\\lib”目錄下,，可以找到Mideva提供的函數(shù)頭文件Matlib.h,。具體方法是：在菜單“Tools/Options…”中,選擇“Directories”選項卡，然后在“Show Directories for”中選取“Include files”,然后添加目錄“matcom45\\lib”,。如圖2所示,。

　　（2）添加庫文件

　　在“Show Directories for”中選取“Library files”,，然后添加目錄“matcom45\\lib”,。如圖3所示。需要注意的是,，不同版本的Mideva文件名可能略有差異，可以修改matlibh中Matcom_VERSION宏定義,。

　　以VC60為例,，Mideva同時提供可供使用的插件，單擊VC60菜單“Tools/Customize...”,，將會彈出如圖4所示對話框,，然后選擇“Addins and Macro Files”選項卡，單擊瀏覽按鈕,，選擇“matcom45/bin/mvcidedll”,，單擊關(guān)閉，則在VC60集成環(huán)境中出現(xiàn)Visual Matcom圖標(biāo),，此時表明MATLAB的編譯工具已與VisualC ++連接,，如圖5所示?！　?/p>

3使用Mideva實現(xiàn)混合編程

　　31混合編程實現(xiàn)過程流程圖

　　運用Visual C++調(diào)用MATLAB實現(xiàn)混合編程,，通過以下三種方式均可實現(xiàn)：（1）Mideva將M文件編譯為可執(zhí)行文件，VC通過編程執(zhí)行可執(zhí)行文件實現(xiàn)混合編程,。（2）Mideva將M文件編譯為動態(tài)鏈接庫,，VC在運行時調(diào)用。（3）Mideva將文件轉(zhuǎn)換為C++代碼,，VC直接使用轉(zhuǎn)換后的代碼進(jìn)行混合編程,。將以上三種方法通過一個基于MFC的對話框程序?qū)嵗?，演示混合編程的實現(xiàn)過程，如圖6所示,。

　　32基于 MFC的對話框?qū)嵗绦驅(qū)崿F(xiàn)混合編程的步驟

　?。?）創(chuàng)建名稱為MidevaDemo1m的M文件。在MATLAB環(huán)境下創(chuàng)建M文件,，內(nèi)容為一個簡單的正弦函數(shù),。并將M文件保存在新建的工程目錄下。

　?。?）在Mideva環(huán)境下將MidevaDemo1m分別編譯為動態(tài)鏈接庫和可執(zhí)行文件,，在工程目錄下產(chǎn)生相關(guān)的代碼。由于動態(tài)鏈接庫和可執(zhí)行文件產(chǎn)生的“g_MidevaDemo1cpp”不同,，所以分別新建兩個工程目錄“DLLWORK”和“EXEWORK”,。其他兩個文件“MidevaDemo1h”和“MidevaDemo1cpp”在兩個工程中內(nèi)容相同。

　?。?）創(chuàng)建MFC對話框的工程,，工程名稱為MCCDemo。設(shè)計對話框界面如圖7所示,。

　?。?）在文件“MccDemo1Dlgcpp”中包含頭文件：

　　include<matlib.h>

　　（5）向工程添加文件V4501lib,，如圖8所示,。

　　（6）在圖7所示的MFC實例混合編程運行結(jié)果總界面中,，單擊“執(zhí)行EXE程序”按鈕,，則彈出如圖9所示界面；單擊“調(diào)用DLL代碼”則彈出如圖10所示界面,；單擊“執(zhí)行源代碼”則彈出如圖11所示界面,。

4結(jié)論

　　從上述運行結(jié)果可以看出，不同的運行方式得到的圖形繪制結(jié)果一致,。運用VC++通過編程執(zhí)行exe文件實現(xiàn)的混合編程,，這種方式易于維護(hù)，但應(yīng)用程序耦合比較松散,，界面不統(tǒng)一,。VC ++調(diào)用MATLAB數(shù)學(xué)庫和經(jīng)過編譯的動態(tài)鏈接庫，具有內(nèi)存需求小,、執(zhí)行速度快,、可以發(fā)布給沒有MATLAB的用戶使用等顯著的優(yōu)點。但也有幾個缺點：用戶不能夠在基于MATLAB數(shù)學(xué)庫和圖形庫的應(yīng)用程序中使用MATLAB的 eval()和input()函數(shù),，不能調(diào)用圖形句柄系統(tǒng)的函數(shù),，不能調(diào)用MATLAB工具箱的函數(shù),。本文僅在可行性(feasibility)層面上進(jìn)行了論證，對于實質(zhì)性的應(yīng)用還需進(jìn)一步研究和實踐,。

參考文獻(xiàn)

　?。?］ 柴西林,邵照勇.基于MatlabGUI的數(shù)字濾波器設(shè)計及其應(yīng)用［J］.微型機與應(yīng)用,2012，31（14）：3-6.

　?。?］ 張亮,王繼陽.MATLAB與C/C++混合編程［M］.北京：人民郵電出版社,2008.

　?。?］ 柴西林,朱國平,邵照勇.基于不同算法實現(xiàn)的數(shù)字圖像水印技術(shù)及其抗攻擊性比較［J］.數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2012(3)：97-98.

　　［4］ IDEVA1 M.Matcom &Visual Matcom user’s guide V 45 Release ［M］ .MathToo1s Ltd.,1999.［5］ 蘇金明,黃國.MATLAB與外部程序接口［M］.北京:電子工業(yè)出版社,，2008.

　?。?］ 楊文臣,張輪,何兆成,等.Matlab 與VC++混合編程及其在交通信號兩級模糊控制中的應(yīng)用［J］.公路交通科技,2012,29(9):123-128.

　　［7］ 易馳,文小玲,鄒艷華,，等.基于VC++60的讀表軟件設(shè)計［J］.微型機與應(yīng)用,2014,33(5):16-19.

　?。?］ 肖永韌,解習(xí)農(nóng),劉曉峰.VC 與MATLAB 混合編程之DL L實現(xiàn)方法［J］.計算機工程與應(yīng)用, 2001(13):174- 176.