VB与MATLAB混合编程探讨

VB与MATLAB混合编程探讨摘要介绍了VB与MATLAB混合编程的方法，二者结合可以充分利用VB的方便快捷和MATLAB软件工具箱的强大功能。关键词VBVC++MATLABDLL编译MATLABAdd-inMATLAB是MathWorks公司开发的科学计算环境，具有强大的计算绘图能力，提供大量的函数库、工具箱，几乎涵盖了所有的工程计算领域，被誉为演算纸式的工程计算工具。但是MATLAB语言是一种解释执行的脚本语言，运算速度较慢是一个比较突出的问题。VisualBasic作为一门易学易用的编程语言，受到很多工程技术人员的青睐，其执行速度相对较快，界面友好。因此实现VB与MATLAB混合编程，可以为科研工作和工程应用提供有力的技术支持。1基本思路及实现方法MATLAB提供了与C++、Fortran的程序接口，并没有提供直接与VB的接口。目前VB与MATLAB混合编程方面主要使用以下一些方法1在VB中通过调用MATLAB的引擎Engine接口，使用Windows的OLE或ActiveX通道与MATLAB通信。范文先生网收集整理通过Object.ExecuteMATLAB语句在程序中直接使用MATLAB提供的函数库和图形库。这种方法可以较快地编写出程序；但在调用引擎时，会在后台启动一个MATLAB进程，影响程序运行速度，占用内存。2通过使用嵌AVB的矩阵函数库MatrixVB的方法。MatrixVB是由原MathTools公司开发的第三方插件，利用与MATLAB相似的函数、语法嵌入到VB中，可以象使用VB的函数、命令一样使用MATLAB函数。这种方法语法和函数使用比较简单，编程效率很高，几乎完全融AVB语言，特别对图形的处理非常方便，弥补了其他方法在图形处理上的弱点。安装后，只需在打开的工程中添加MatrixVB库即可在工程-＞引用对话框中选中MMatrix。但由于其仍然采用解释执行，执行效率较低，实时运算难以实现。3借助VisualC++与MATLAB的接口，将MATLAB的程序文件.M编译为动态链接库.DLL，VB在代码中调用生成的.D11中的函数，实现算法，便于用户脱离MATLAB环境使用。由于算法部分采用C++语句，运行速度较快，可应用于实时运算。这种方法对开发者在设置和编程上有一定要求，本文将详细阐述具体实现步骤。其基本思路如图1所示。第一步，编写M文件。在MATLAB中打开Editor，按照MATLAB程序格式输入代码，实现算法，调试成功。注意M文件必须以Function开始，避免在VC++中出现转换错误。第二步，使用MATLAB6.0新提供的编译插件MATLABAdd—in在VC++中转换为。文件。在转换前做好MATLAB与VC++的接口连接。步骤如下在MATLAB中运行mex—setup,选择MicrosoftVisualC/C++version6.。选项，安装MATLABAdd—in文件到VC++目录，确认；接着运行mbuild—setup，选择MicrosoftVisualC/C++version6.0作为本地默认编译器；然后在MATLAB下运行cdprefdir和mccsavepath命令，MATLABAdd—in可以脱离MATLAB环境找到MATLAB路径。在VC++中选择工具tools一＞定制customize—＞附加项和宏文件Add—insandMacroFiles页，选中MATLABAdd—in。这样，在VC++Z具栏出现MATLABAdd—in图标，在VC++新建工程对话框中会出现MATLABProjectWizard。至此连接工作完成。打开VC++，在新建工程中选择MATLABProjectWizard，按照提示，选择ShalledM—dll，输入M文件位置，VC++开始转换。如果M文件没有错误，在工程文件夹中会生成一系列.C文件。其中与M文件同名的.。文件即为转换的。代码。第三步，编译DLL文件强烈建议不要对刚刚生成的。代码作任何修改。选择编译菜单，构建.DLL文件，在文件夹中会生成与工程名相同的DLL文件。第四步，在VB中调用DLL文件。在第二步生成的。代码中找到所要的接口函数，注意大小写，记下函数名。在VB中使用Declare语句声明这个函数。在窗体的通用-声明输入如下语法DeclareFunction/Sub＜函数名＞Libvdl1文件名＞AliasV函数名＞v参数表＞asvtype＞具体语法可参看VB使用手册。在程序代码中直接调用声明的函数即可。需要注意的是函数调用过程中的参数传递问题。由于VB和C的数据类型以及参数传递形式不太一样，传递不当，可能会造成调试困难。特别是MATLAB中用到的大量矩阵数组参数，调用需十分当心。本文在下面例子中采用文件方式传递参数，利用VB和MATLAB的文件读写功能传递数组参数，对于实时性要求不高的应用，可以方便稳妥地实现数据传递。2应用举例在VB中利用随机数生成16个10以内的整数，作为一个信号序列，利用MATLAB的快速傅立叶变换函数FFT对序列进行变换，再将变换结果传递回VB，并显示在窗体上。在MATLAB中编辑好M文件test.m，实现读取序列文件及FFT并写回序列文件，调试成功。代码如下functiontfid=fopen‘t.txt’zrt+z%以读写文本方式打开文件acount=fscanffid'%dz%文件以整数格式读入矩阵am=fftacount%FFT运算frewindfid%文件指针指向文件头fprintffidz%f\nzm%向文件写入矩阵mfclosefid按照前述步骤在VC++中转换为test.c文件，找到接口函数，本例为mlfTest。voidmlfTestvoidmlfEnterNewC（ontext0,0Mtest;mlfRestorePreviousContext0,0编译生成test.dl】文件。；）在VB中生成随机序列并写入文件PrivateSubCommandl—ClickRandomizeDimiAslntegerDimaAslntegerDimbAsStringText1.Text=〃OpenApp.Path&‘\t.txt〃ForOutputAs#1Fori=1To16a=Int10*RndPrint#1,LTrimab=b&Stra&Chrl3&ChrlONextiTextl.Text=bClose#lEndSub声明mlfTest函数PrivateDeclareSubmlfTestLib〃G\test\dll\dll.dll 调用该函数的事件代码PrivuateSubCommand2—ClickMlfTest7^用函数EndSub本例中未向函数传递参数，也无需函数返回运算结果，故采用调用子程序过程Sub方式直接调用。结果由VB读取文件获得PrivateSubCommand3—ClickDimstrlAsStringDimstr2AsStringText2.Text=〃OpenApp.Path&‘\t.txt〃ForInputAs#lDoWhileNotEOFlLinelnput#lstrlstr2=str2&strl&Chrl3&ChrlOLoopText2