VS或VC调用matlab程序dll路径配置及错误分析

vc6.0版本的

1：在matlab中选择compiler。

     在命令行窗口输入：mex -setup  

    按照提示选择vc6.0.由于使用的是matlab7，不识别vs2010和2008，无奈有装的vc6.0。但听说最新版的matlab可以识别。

2：选择builder.

   输入：mbuild -setup

   同样选择vc6.0

3:生成dll。

   输入：mcc -W cpplib:mydll  -T link:lib test.m

众所周知Matlab的强大运算能力让各种工程软件望而却步，而VC程序的友好界面又让人爱不释手，如果能够让两者的优势结合起来的话，势必能让程序员欢欣鼓舞。还好MathWorks已经为我们想到了，基本上现在市面上主流的Matlab版本都可以支持VC和Matlab的混合编程。但是目前网上资料基本上都是基于Matlab 6.0和VC 6.0的，和新版本的实现方法有所不同，因此笔者通过不断的尝试和研究，终于调试通了基于VS2008和Matlab R2010b的混合编程。

为了更加直观的说明如何实现混合编程，笔者写了一个简单的程序作为测试。先在Matlab里面写一个M文件，代码如下：

function b = MyFunc(a)

b = a.*a;

将M文件保存为MyFunc.m，保存在F:/test文件夹中。然后在Matlab主窗口中将当前文件夹改为F:/test：

cd F:/test;

为了能够让VC调用Matlab程序，我们可以采用将Matlab程序包装成动态链接文件DLL的形式，然后让VC调用动态链接文件，因此在Matlab中，我们需要设置一下Matlab的编译库，在Matlab主窗口中键入如下代码：

mbuild –setup

然后出现

Please choose your compiler for buildingstandalone MATLAB applications:

Would you like mbuild to locate installedcompilers [y]/n?

键入y后回车，出现

Select a compiler:

[1] Lcc-win32 C 2.4.1 inD:\PROGRA~1\MATLAB\R2010b\sys\lcc

[2] Microsoft Visual C++ 2008 SP1 inD:\Program Files\Microsoft Visual Studio 9.0

 

[0] None

 

Compiler:

由于我们是需要用VC来调用Matlab函数，因此我们选择2，回车，出现

Please verify your choices:

 

Compiler: Microsoft Visual C++ 2008 SP1

Location: D:\Program Files\Microsoft VisualStudio 9.0

 

Are these correct [y]/n?

确定，键入y后回车，出现

 

****************************************************************************

 Warning: Applications/components generated using Microsoft VisualStudio 

          2008 require that the Microsoft Visual Studio 2008 run-time     

          libraries be available on the computer used for deployment.     

          To redistribute your applications/components, be sure that the  

          deployment machine has these run-time libraries.                

 

****************************************************************************

Trying to update options file: C:\Users\张智宇\AppData\Roaming\MathWorks\MATLAB\R2010b\compopts.bat

From template:              D:\PROGRA~1\MATLAB\R2010b\bin\win32\mbuildopts\msvc90compp.bat

 

Done . . .

如果出现以上说明，则证明Matlab编译器设置成功了。接下来是生成M文件的DLL文件。

在Matlab主窗口中键入如下代码

mmc –W cpplib:MyDLL –T link:lib MyFunc.m –C

其中cpplib:后面的是需要生成文件的文件名，是自己取的，link:lib后面的MyFunc.m是转换为DLL的M文件的文件名。 -W/-T/-C是参数，具体含义可以通过mcc –help命令查看，注意参数的大小写。

Matlab编译后会在Test文件夹下生成9个文件，分别是：

mccEcxludedFiles.log

MyDLL.cpp

MyDLL.ctf

MyDLL.dll

MyDLL.exp

MyDLL.exports

MyDLL.h

MyDLL.lib

readme.txt

其中MyDLL.dll，MyDLL.lib，MyDLL.ctf，MyDLL.h是我们需要的文件，至此，Matlab方面就已经设置妥当了。

打开VC2008，新建一个工程，然后将上述四个文件复制到工程目录下。选择“工具-选项-项目和解决方案-VC++目录”，在“显示以下内容目录”里选择“包含文件”将“D:\Program Files\MATLAB\R2010b\extern\include”添加进去，然后选择“库文件”将“D:\Program Files\MATLAB\R2010b\extern\lib\win32\microsoft”添加进去，其中D:\ProgramFiles是Matlab的安装目录，可根据实际情况进行修改。

然后选择“项目-属性-配置属性-链接器-输入”，在右边“附加依赖项”一栏填入“myDLL.lib mclmcrrt.lib”，其中MyDLL.lib就是刚刚用Matlab生成的lib文件。

在编写代码时首先得包含头文件“MyDLL.h”，然后开始编写需要的代码，我为了说明问题编写了一个测试代码如下所示：

 

{

MyDLLInitialize();                            //初始化DLL动态连接文件

 

double _x[5] = {1,2,3,4,5};                //输入数组

double _y[5];                             //输出数组

 

mxArray* x = mxCreateDoubleMatrix(1, 5,mxREAL);     //创建1*5矩阵

memcpy(mxGetPr(x), (void*)_x,sizeof(_x));           //拷贝输入数据

 

mxArray *input[1] = {x};                               //将矩阵x的指针作为输入参数传递进去

mxArray *output[1];                                    //定义输出参数指针

 

mlxMyFunc(1,output,1,input);                       //调用m函数

mxArray *y;                                        //定义输出结果指针

y = output[0];                                     //将输出参数传递给输出结果

memcpy(_y, mxGetPr(y), sizeof(_y));                //拷贝输出数据

 

MyDLLTerminate();                    //结束DLL库

 

//显示数组中的数据

CString str;

str.Format("%f %f %f %f%f",_y[0],_y[1],_y[2],_y[3],_y[4]);

 

MessageBox(str);

 

}

其中MyDLLInitialize()，mlxMyFunc()，MyDLLTerminate()等函数可以在MyDLL.h中找到函数原型，mlxMyFunc函数原型为：

mlxMyFunc(int nlhs, mxArray *plhs[], intnrhs, mxArray *prhs[])

nlhs代表输出参数个数，plhs[]里面存放的是输出参数的指针，nrhs代表输入参数个数，prhs[]中存放的是输入参数的指针。上例中由于输入输出参数只有一个，因此在plhs[0]中存放的就是M文件中b的指针，prhs[0]中存放的就是M文件中a的指针。

编译运行之后就可以在弹出的消息框中得到所要的结果。将项目文件夹下生成的可执行文件复制出来，将MyDLL.dll文件、MyDLL.ctf文件和.exe文件放在同一目录下便可脱离VC++独立运行。如果需要在其他未装Matlab的机器上运行，则还需要将“D:\Program Files\MATLAB\R2010b\toolbox\compiler\deploy\win32”中的MCRInstaller.exe复制出来，在未安装Matlab的电脑上运行此程序，才可使得刚刚生成的可执行文件顺利运行。

以上程序在Windows 7 家庭普通版 + Visual Studio 2008 专业版 SP1 + Matlab R2010b下编译运行通过。

vs2008版本

在Matlab中，编写一个M文件（myadd.m），保存

function [y,z] = MyAddAndMulti(a, b)
% define function, just to demonstrate the idea
y = a+b;
z = a*b;
end

上述函数实现单独的数或者是数组相加和相乘。

设置matlab编译器

过程如下：

1. 在matlab的command window里面敲入mex –setup，(此命令不允许-和setup有空格)matlab会列出所有电脑上所有的编译器。

2. 选择编译器

3．完成之后，敲入mbuild –setup，选择build工具

在MATLAB的command window中输入以下命令：

mcc -W cpplib:MyAddAndMulti -T link:lib MyAddAndMulti.m

在Matlab窗口，可能出现以下警告：

To get started, select MATLAB Help or Demos from the Help menu. Warning: No matching builtin function available for D:\MATLAB7\toolbox\simulink\simulink\set_param.bi 

此时，可以进行如下操作：

将  \MATLAB7\toolbox\compiler\deploy\matlabrc.m 中的 

81 行 set_param(0,'PaperType',defaultpaper);82 行 set_param(0,'PaperUnits',defaultunits); 

用’%‘注释掉之后，全部选中重新编译了一次，然后重新启动 matlab 就没有警告信息。

上述过程中，matlab中的工作目录要选择好，否则发生下述错误：

??? Error: File "MyAddAndMulti" not found.

在VS平台上（VS2008）

新建工程(win32控制体)，完成之后，界面变为

这个时候，在 项目->属性,后可以看到

这个看不到C/C++相关设置，需要在我们建的工程中，加上一个CPP文件后，

此时在C/C++下面

添加附加包含目录

接下来

 

添加链接库的东西，libmyadd3.lib mclmcrrt.lib mclmcr.lib

运行差不多就对了。

----------------------可能错误---------------------------------------------------------------

 发生错误： LINK : fatal error LNK1104: 无法打开文件“mclmcrrt.lib” 

解决办法： 在链接器->常规->附加库目录地方没有添加 D:\matlab\extern\lib\win32\microsoft\msvc60（目录视安装情况而定）

建议方案：在matlab中的M文件最好都小写，因为在生成dll和lib的时候，部分为全部小写而部分保持原样。

vc6.0与vs08

使用VC6.0与VS2008，在配置上面都是类似的，唯一的区别在与用蓝色标出的部分

一. MATLAB Compiler

配置MATLAB编译器，主要是在MATLAB的命令窗口先后输入两条命令："mex -setup"和"mbuild -setup"，然后选择对应的编译器即可。由于使用VC++6.0，所以在我的机器上，选择编译器的地方都是输入3；需要输入[y]/n的地方就输入y。（注意第1行、第10行、第19行、第26行、第53行、第62行、第71行和第78行。）

1. 做最简单的MATLAB程序，代码如下：二. 编写MATLAB代码

1function C = Add(A,B)

2C = A+
B;

然后在R盘根目录下新建DLL文件夹，把上面的代码存到该文件夹下，文件名为Add.m

2. 在MATLAB命令窗口下输入：

1>> cd R:\DLL

2>> mcc -W cpplib:libAdd -T link:lib Add.m

这样，在"R:\DLL"文件夹下，会生成一堆文件，其中有三个是需要的："libAdd.dll"、"libAdd.h"和"libAdd.lib"。

三. 配置工程环境

1. 打开VC后，新建一个Win32 Console Application，工程名MATLABDLL，存放到R盘根目录。

2. 进入工程后，在工程中新建一个C++ Source File，命名为Test。

3. 把上面生成的"R:\DLL"中的"libAdd.dll"、"libAdd.h"和"libAdd.lib"三个文件，拷贝到"R:\MATLABDLL"目录下。

4. 回到VC6，在工程中右键点击"Header Files"，选择"Add Files to Folder"，把"R:\MATLABDLL"下的"libAdd.h"添加进工程。

双击打开"libAdd.h"，把代码拖到最后，可以看到这么一行：

1extern LIB_libAdd_CPP_API void MW_CALL_CONV Add(int nargout, mwArray& C, const mwArray& A, const mwArray& B);

可见Add函数在C++中调用和在MATLAB中调用不一样，需要提供4个参数，第一个参数是返回值的个数（本例中只有一个返回值，故为1），第二个到第四个参数恰好是输出和输入（都是mwArray引用，后面再来看怎么用它）。

5. 配置工程MATLABDLL的Include Files环境，选择"Tools"菜单中的"Options"选项：

进入到"Directories"选项卡，选择"Include files"，把MATLAB安装路径下的include文件夹加入，我本机的路径是" C:\Program Files\MATLAB\R2011b\extern\include"。

6. 配置工程MATLABDLL的Library files环境：依旧在"Directories"选项卡下，选择"Library files"，把MATLAB安装路径下的lib文件夹加入，我本机的路径是"C:\Program Files\MATLAB\R2011b\extern\lib\win32\microsoft"。这里需要注意的是，该路径下有" mclmcrrt.lib"文件，是我们需要的。

7. 选择"Project"菜单中"Settings"选项：

进入"Link"选项卡，Category选择"Input"，把"mclmcrrt.lib"和"libAdd.lib"加在最后。（这里需要注意的是，如果你的代码要分别生成Debug和Release版程序，则在左边"Settings For"中对"Win32 Debug"和"Win32 Release"都进行这样的设置。参考资料[3]中提示要加入以下几个LIB库：mclmcrrt.lib, mclmcr.lib, mclbase.lib, mclcommain.lib，这里暂时加第一个就够了。）

至此，环境配置完毕。

四． 编写代码调用DLL

在工程中打开"Test.cpp"，编写如下代码。该代码中包含两段对Add函数的测试，第一段是测试两个整数相加，第二段是测试两个矩阵相加。

#include "iostream.h"
#include "libAdd.h"
int main()
{
    //初始化lib（必须）
    if (!libAddInitialize())
        return -1;
    //测试两个整数相加
    int a = 10, b = 20;
    int c;
    mwArray mwA(1,1,mxINT32_CLASS);
    mwArray mwB(1,1,mxINT32_CLASS);
    mwArray mwC(1,1,mxINT32_CLASS);
    mwA.SetData(&a, 1);
    mwB.SetData(&b, 1);
    Add(1, mwC, mwA, mwB);
    c = mwC.Get(1,1);
    cout<<"c = "<<c<<endl<<endl;


    //测试两个double型矩阵相加
    double da[2][2] = {1,2,3,4}, db[2][2] = {5,6,7,8};
    double dc[2][2];
    mwArray mwDA(2,2,mxDOUBLE_CLASS);
    mwArray mwDB(2,2,mxDOUBLE_CLASS);
    mwArray mwDC(2,2,mxDOUBLE_CLASS);
    mwDA.SetData(*da, 4);
    mwDB.SetData(*db, 4);
    Add(1, mwDC, mwDA, mwDB);
    cout<<"dc = "<<endl;
    for(int i = 0; i < 2; i++)
    {
        for(int j = 0; j < 2; j++)
        {
            //Get第一个参数表示用2个下标访问元素（即i和j），j+1是列号，i+1是行号（MATLAB要求以列为先序）
            dc[i][j] = mwDC.Get(2,j+1,i+1);


            cout<<"  "<<dc[i][j];


        }


        cout<<endl;

    }


    //终止调用


    libAddTerminate();


    //mclTerminateApplication();

    return 0;

}

几点说明：
(1) 第7行初始化lib的代码貌似是必须的，否则我这里运行出错；而第44行和第45行的终止调用，貌似注释掉也没有什么影响。
(2) mwArray对象有多种初始化方式，这里第13-15行表示初始化成1x1的int32类型对象，第25-27行表示初始化成2x2的double类型对象。
(3) SetData函数第一个参数是一个mwArray型的一级指针，第二个参数表示元素个数。由于a,b是一个int型的变量，故第16-17行对a,b做取地址运算；而da和db由于是二维数组名，即二级指针常量，故第28-29行对da,db做了一级指针引用。
(4) Get函数也有多种调用形式。第19行调用中，Get函数第一个参数1，表示只用1个下标来访问（类似于MATLAB中可以把一个矩阵看作是一个向量，以列为先序），第二个参数1表示访问第1个元素；而第37行调用中，Get函数第一个参数2，表示用2个下标来访问（i是行索引，j是列索引，又由于是以列为先序，所以j在前，i在后），同时由于MATLAB中下标是从1开始，而C++中下标是从0开始，故做了j+1和i+1操作。

运行代码，程序的执行结果是：