第十二章metlab 应用程序接口API

第十二章应用程序接口API前面章节主要叙述MATLAB自身的各种功能和使用方法。

作为优秀软件，MATLAB 不仅自身功能强大、环境友善、能十分有效地处理各种科学和工程问题，而且具有极好的开放性。

这开放性表现在两方面：一，MATLAB适应各科学、专业研究的需要，提供了各种专业性的工具包；二，MATLAB为实现与外部应用程序的“无缝”结合，提供了专门的应用程序接口API。

遵循本书“淡化专业，面向通用”的宗旨，本章将集中阐述MATLAB 的应用程序接口。

本章分五节，各节内容简述如下。

第12.1节集中介绍：如何编写C MEX源码程序，也就是如何为现有的C程序编写接口程序，使之成为MATLAB函数文件；运用这种技术，读者可以把积累的优秀C程序改造成可在MATLAB中方便调用的指令。

第12.2节用于演示：如何编写产生MAT数据文件的C源码程序。

读者通过算例入门，就不难借助MAT文件实现MATLAB与外部应用程序的数据交换。

第12.3节围绕MATLAB引擎技术展开。

借助这种技术，前台可以是各种外部应用程序编写的界面，而后台计算则可完全交由MATLAB进行。

第12.4节用三个算例来说明如何应用ActiveX实现MATLAB与外部应用程序的通信。

在第一个算例中，MATLAB用作为客户，服务器是Excel。

在后两个算例中，服务器是MATLAB，而客户是PowerPoint。

由此产生的PPT文件，可以在放映过程中，实时地进行MATLAB调用。

第12.5节的内容是：如何借助DDE技术在MATLAB与其他外部程序间进行通信。

该节的一个算例演示：VB制作的界面如何借助DDE建立的对话通道调用服务器MATLAB 进行计算和显示结果图形。

而另一个算例则演示：MATLAB如何以客户身份与服务器Excel建立DDE“热连接”，使MATLAB图形实时地跟随电子表格数据的改变而变化。

值得指出：MATLAB6.0, 6.1版用于API的（MEX、MAT、及引擎）库函数许多已经被废止。

本章内容是根据MATLAB6.5编写的。

12.1C语言MEX文件的编写12.1.1关于MEX文件的一般性说明12.1.2MEX文件中的MATLAB数据A=['abcd';'1234';'ABCD']A =abcd1234ABCD12.1.3C语言MEX文件源程序的构成【例12.1.3-1】列出具有相同运算功能（实现两个双精度实数标量加法）的C++源码程序和C++ MEX源码程序；对C++ MEX源码程序进行编译链接；在MATLAB中调用生成的DLL文件。

通过本例，从感性上认识：（A）一般C源码文件如何改写成具有约定格式的C MEX源码文件；（B）C MEX 源码文件的基本结构；（C）基本的编译链接方法；（D）DLL文件的调用方法。

（1）#include <math.h>void myplus(double y[],double x[],double z[]){y[0]=x[0]+z[0];return;}（2）[exm12013_1.cpp]#include "mex.h" // <1>//-------------------------------------------------void myplus(double y[],double x[],double z[]){y[0]=x[0]+z[0];}//-------------------------------------------------void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[]) //<8> {double *x,*y,*z; //int mrows0,ncols0; //int mrows1,ncols1; //if (nrhs!=2) //<13> mexErrMsgTxt("Two inputs required."); //<16> else if (nlhs>1) //<15> mexErrMsgTxt("Too many output arguments"); //<16>mrows0=mxGetM(prhs[0]); //<17> ncols0=mxGetN(prhs[0]);mrows1=mxGetM(prhs[1]);ncols1=mxGetN(prhs[1]); //<20>//if (!mxIsDouble(prhs[0])||mxIsComplex(prhs[0])||!(mrows0==1 && ncols0==1)) //<22>mexErrMsgTxt("Inputs must be all noncomplex scalar double.");//if (!mxIsDouble(prhs[1])||mxIsComplex(prhs[1])||!(mrows1==1 && ncols1==1)) //<25> mexErrMsgTxt("Inputs must be all noncomplex scalar double.");//if (mrows0!=mrows1||ncols0!=ncols1) //<28> mexErrMsgTxt("Inputs must be same dimension."); //<29>//plhs[0]=mxCreateDoubleMatrix(mrows0,ncols0,mxREAL); //<31>x=mxGetPr(prhs[0]); //<32> z=mxGetPr(prhs[1]); //<33> y=mxGetPr(plhs[0]); //<34>myplus(y,x,z);}（3）cd D:\myworkmex exm12013_1.cppdir exm12013_1.*exm1213_1.cpp exm1213_1.dll（4）a=0.111;b=0.222;c=exm12013_1(a,b)c =0.333012.1.4C MEX文件的执行流程12.1.5编写C MEX文件的常用库函数和示例12.1.5.1常用的MEX库函数（1）#include "mex.h"void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[])/* 其他C源码……*/}（2）#include "mex.h"void mexErrMsgTxt(const char *error_msg);void mexWarnMsgTxt(const char *warning_msg);（3）#include "mex.h"int mexCallMATLAB(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs,mxArray *prhs[], const char *command_name);（4）#include "mex.h"int mexEvalString(const char *command);（5）#include "mex.h"mxArray *mexGetVariable(const char *workspace, const char *var_name);int mexPutVariable(const char *workspace, const char *var_name, mxArray *array_ptr);12.1.5.2常用的MX函数（1）#include "matrix.h"mxArray *mxCreateNumericMatrix(int m, int n, mxClassID class,mxComplexity ComplexFlag);（2）#include "matrix.h"int mxGetM(const mxArray *array_ptr);int mxGetN(const mxArray *array_ptr);void mxSetM(mxArray *array_ptr, int m);void mxSetN(mxArray *array_ptr, int m);（3）#include "matrix.h"double *mxGetPr(const mxArray *array_ptr);double *mxGetPi(const mxArray *array_ptr);void mxSetPr(mxArray *array_ptr, double *pr);void mxSetPi(mxArray *array_ptr, double *pr);（4）#include "matrix.h"#include <stdlib.h>void *mxCalloc(size_t n, size_t size);12.1.5.3编程示例【例12.1.5.3-1】创建一个C语言MEX文件，实现对MATLAB两个“单行”字符串的合并。

本例演示：（A）如何根据MATLAB约定的规则编写C MEX源码；（B）如何构成该文件的调用指令；（C）如何为MEX文件编写在线帮助文件。

（1）#include "mex.h" //<1>#include "string.h" //<2>//-------------------------------------------------void stringplus(char *input_buf0,char *input_buf1,char *output_buf){strcat(output_buf,input_buf0);strcat(output_buf,input_buf1);}//-------------------------------------------------void mexFunction(int nlhs,mxArray *plhs[], int nrhs,const mxArray *prhs[]) //<10>{char *input_buf0,*input_buf1,*output_buf;int buflen,buflen0,buflen1,status;if (nrhs!=2) //<13>mexErrMsgTxt("Two inputs inquired."); //<14>else if (nlhs>1) //<15>mexErrMsgTxt("Too many output arguments."); //<16>if (mxIsChar(prhs[0])!=1||mxIsChar(prhs[1])!=1) //<17>mexErrMsgTxt("Inputs must be a string.");if (mxGetM(prhs[0])!=1||mxGetM(prhs[1])!=1) //<19>mexErrMsgTxt("Inputs must be a row vector.");buflen0=(mxGetM(prhs[0])*mxGetN(prhs[0]))+1; //<21>buflen1=(mxGetM(prhs[1])*mxGetN(prhs[1]))+1; //<22>buflen=buflen0+buflen1-1;input_buf0=(char *)mxCalloc(buflen0,sizeof(char));input_buf1=(char *)mxCalloc(buflen1,sizeof(char));output_buf=(char *)mxCalloc(buflen,sizeof(char));//status=mxGetString(prhs[0],input_buf0,buflen0); //<30> if (status!=0)mexWarnMsgTxt("Not enough space,String is truncated.");//status=mxGetString(prhs[1],input_buf1,buflen1); //<34> if (status!=0)mexWarnMsgTxt("Not enough space,String is truncated.");stringplus(input_buf0,input_buf1,output_buf);//plhs[0]=mxCreateString(output_buf); //<39> return;}（3）cd d:\myworkmex exm120153_1.cpp（4）根据以上分析，就可以写出下列exm120153_1.m文件：% exm120153_1.m Two strings are concatenated into a larger string.% Cstr=exm120153_1(Astr, Bstr) 把字符串Astr和Bstr水平串联% Astr 被串联的“单行”字符串% Bstr 被串联的“单行”字符串% Cstr 由Astr在前，Bstr在后，串联而成的字符串。