C#與MATLAB混合編程

　　C#和MatLab的混合編程，充分利用了winform的直觀顯示和matlab的強大計算能力。在此以一個小例子的形式給大家講述一下二者混合編程的實現。

　　一、軟件的配置說明

　　C#版本：VS2010 matlab版本：matlab2013a

　　二、把 matlab函數編譯成dll文件　

　　2.1首先寫一個函數的.m文件（如下函數MatrixOpera實現兩個矩陣的相加和相減）

%--------------------------------------------------------function [addRlt,minusRlt]=MatrixOpera(a,b)% 矩陣相加,相減[m1,n1]=size(a);[m2,n2]=size(b);if m1~=m2 || n1~=n2    display('矩陣大小不相同')    error('參數錯誤');endaddRlt=a+b;minusRlt=a-b;end%-----------------------------------------------------------

　　2.2 創建制作的dll文件的工程

　　在MatLab的命令窗口中，輸入deploytool打開創建dll文件的工程創建窗口，如下圖所示

　　在圖中，主要分為三部分，Name：你想要命的工程名，PRj是工程的后綴；Location：創建工程的儲存位置；Type：針對c#而言，我們需要選擇.NET Assembly這一項

　　點擊Ok選項，工程已經創建完畢

　　2.3 向所建工程中添加對應的元素并編譯

　　上述過程中，新建了一個叫matPrj的工程（它相當于c#中的命名空間namespace）；然后給它增加class（它就是c#中的類），點[add class]添加myMathClass；之后再給它添加方法（它就是函數了），點[add files]，本實例中選中之前編寫的MatrixOpera函數。完了之后就可以編譯了，編譯需要一兩分鐘的時間，如下圖所示

　　三、C#中添加matlab的dll引用

　　3.1打開vs2010，新建一個窗體應用程序

　　3.2完成dll文件的拷貝

　　將matlab工程(matPrj)src文件夾下的matPrj.dll和D:/Program Files/MATLAB/R2013a/toolbox/dotnetbuilder/bin/win64/v2.0(前邊為matlab的安裝路徑)文件夾下的MWArray.dll拷貝到VS工程(CallMatlabDllApp)下的/bin/Debug文件夾下

　　3.3在VS里添加dll文件的引用，然后在代碼前引用相應的命名空間

　　如果matlab函數復雜，還需要用到其他的空間，則視情況而定，自己憑經驗添加。

　　至此，已經可以利用c#調用我們用matlab編寫的函數了。

　　四、在C#中調用matlab提供的函數

　　matlab中一個m*n的矩陣對應.net中的一個1*（m*n）的數組，因此在C#中調用matlab函數的關鍵是掌握數據類型一致的一個矩陣與一個數組之間的轉換。包括以下兩個問題：

　　a、將C#中的參數輸入到matlab函數時，要將參數轉化為matlab的參數形式，通常是MWArray類型

b、matlab函數返回的參數，也要轉化為C#用的類型，比如數組或者數值類型

　　在C#中調用本例函數的代碼如下：

            matPrj.myMathClass test = new matPrj.myMathClass(); //將myMathClass類實例化            double[] a = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };//定義兩個輸入參數            double[] b = { 1, 1, 1, 1, 1, 1 };//它們是兩個一維靜態數組            double[,] c = new double[3, 2];//定義C#中接收輸出參數的類型            double[,] d = new double[3, 2];//是兩個二維數組            //把兩個輸入參數都轉換成中間類型，中間類型也是矩陣所以要指明維數            //這里將兩個輸入參數轉換為兩個三行兩列的矩陣            MWNumericArray matlab_a = new MWNumericArray(3, 2, a);            MWNumericArray matlab_b = new MWNumericArray(3, 2, b);            //輸入參數成功轉化為兩個MWArray元素類型            MWArray[] agrsIn = new MWArray[] { matlab_a, matlab_b };            //聲明輸出參數是兩個MWArray元素類型，一定要寫數量            MWArray[] agrsOut = new MWArray[2];            //調用matlab函數，2表示輸出參數的個數，輸出參數前需要加 ref 關鍵字            //此例實現了兩個三行兩列的矩陣相加減            test.MatrixOpera(2, ref agrsOut, agrsIn);            //把兩個輸出參數轉換成中間類型            MWNumericArray net_c = agrsOut[0] as MWNumericArray;//matlab函數第一個輸出參數            MWNumericArray net_d = agrsOut[1] as MWNumericArray;//第二個輸出參數　　　　　　　//轉換成C#中的接收參數            c = (double[,])net_c.ToArray();//轉化為二維數組            d = (double[,])net_d.ToArray();            //一定要注意最后接收參數的轉化，不同類型的接收參數用的轉換函數不同            //二維數組用ToArray()函數轉換            //一維數組用ToVector(MWArrayComponent.Real)函數轉換            //單個double值用ToScalarDouble()函數轉換　　　　　　　//單個int值用ToScalarInteger()函數轉換            for (int i = 0 ; i <= 2; i++)//輸出結果驗證            {                for (int j = 0; j <= 1; j++)                {                    textBox1.Text += c[i, j].ToString() + " ";                    textBox2.Text += d[i, j].ToString() + " ";                }                textBox1.Text += "/r/n";//換行                textBox2.Text += "/r/n";            }            

　　MWNumericArray是MWArray與C#等語言數據轉換中間類，實現C#與matlab函數間傳遞參數的功能

　　MWArray是總類型，其它的以MW開頭，以Array結尾的變量類型都可以直接對它進行賦值或取值，它是.m文件的編譯后內部的標準類型，一切C#類型都要最終轉換成此類型，方可作為參數調用matlab函數

　　我在運行上述程序時，第一句將myMathClass類實例化報錯

　　但是單看這語句是沒有任何問題的

　　matPrj.myMathClass test = new matPrj.myMathClass();

　　查閱了關于錯誤的信息，但是解決的都基本是換了一個matlab版本才解決的，偶然看見說HRESULT:0x8007000B的錯誤和編譯平臺有些關系，就開始著手試試是不是因為我這平臺的問題導致的，果然，換了編譯的平臺就好了。

　　具體解決：

　　1：右鍵項目名稱—>屬性—>生成

　　2：目標平臺選擇x64（因為我的matlab2013a是64位的）

再次運行程序，結果如下：

上述結果同下圖在matlab中實現效果相同，驗證結果的正確性

　　由于我的項目中其他引用是32位軟件生成的，為保重整個系統的各個模塊能同時工作，我重下了個32位的matlab2012a重新生成dll文件實現同樣的功能，C#項目程序不變，目標平臺改回x86（同時因為通常情況下，為保證我們的程序既能在64位機子上運行，也能在32位機子上運行，我們的目標平臺也會選擇x86），重復上述步驟進行操作，發現最后運行程序時再一次出現與之前相同的錯誤

　　很明顯還是matlab版本的問題，但我的C#項目的目標平臺已經是x86，上網查找各種資料，有的說是因為matlab中被編譯的.m文件和編譯生成的工程所在路徑上有中文，改之，問題未解決；有的說要重現裝一下MCR(MATLAB Compiler Runtime)，裝之，問題未解決；有人接著說裝完MCR后還要把他的路徑增加到環境變量path中，加之，問題未解決（后來發現這些做法根本就是多此一舉，系統安裝matlab時就已經安裝了MCR，而MCR在安裝成功后，路徑會被系統自動添加到環境變量中）。加上反反復復的安裝和卸載matlab共花費了大約2~3天的時間，問題仍然沒解決，正當我對人生充滿疑惑時，一次偶然的機會（直接運行打包后的程序），我看到了錯誤的信息是matlab引用與配置文件信息（2.13.0.0）不相符，我馬上找到了工程下的配置文件app.config，打開后果然發現里邊的配置信息有2.13.0.0的字眼，這很明顯是我最開始使用matlab2013a與C#混編時自動寫入的，而現在我換成了matlab2012a，與配置文件中的版本信息不相符，所以報錯，找到了問題所在，就容易解決了：把app.config中matlab版本信息2.13.0.0改成2.12.0.0，問題解決！

　　脫離matlab安裝的環境下，如何實現程序的運行自如：

　　通過com組建的形式進行混合編程，如果機器上沒有安裝MATLAB，編譯生成的軟件照樣可以使用，但是需要安裝MATLAB提供的MATLAB Compiler Runtime(MCR)，這個軟件在MATLAB的安裝目錄下：X:/MATLAB/R2013a/toolbox/compiler/deploy/win32/MCRInstaller.exe（X是MATLAB安裝的盤符），如果你的電腦上安裝了MATLAB，則不需要在重新安裝這個軟件。另外，不同的MATLAB版本提供的MATLAB Compiler Runtime可能會不同，如果在另一臺電腦上自己編寫的軟件運行有問題，可能是編譯器的版本不同引起的

參考資料：http://wenku.baidu.com/link?url=mgBBgQFt89s-7rKrNbJ-630AH0q_2mMMYBbvCWx9IiGkuOQ7qFTkL_pZRhT5FqazmtFoD6UUM6vWLeDrprF2OAGqUcmrHEugVntjWvzCwxy

　　　　　http://m.survivalescaperooms.com/liuxiaowei0543/p/3682377.html

　　　　　http://wenku.baidu.com/view/6ad3b62b59eef8c75fbfb3ed.html