MATLAB與外部程序接口編程

前言
第1章　MATLAB外部接口概述 1
1.1　MATLAB系統(tǒng)簡(jiǎn)介 1
1.2　MATLAB常用的數(shù)據(jù)類(lèi)型 2
1.2.1　數(shù)值陣列 2
1.2.2　字符陣列 4
1.2.3　元組陣列 5
1.2.4　結(jié)構(gòu)體陣列 7
1.2.5　類(lèi)和對(duì)象 9
1.3　MATLAB接口簡(jiǎn)介 10
1.3.1　MEX文件 10
1.3.2　MATLAB引擎 11
1.3.3　MATLAB C/C++數(shù)學(xué)函數(shù)庫(kù) 11
1.3.4　MATLAB編譯器 12
1.3.5　串口接口 13
第2章　MATLAB的MEX及MAT文件 14
2.1　C語(yǔ)言MEX 14
2.2　C-MEX混合編程 16
2.3　MEX文件的創(chuàng)立與調(diào)用 18
2.3.1　工程實(shí)例 18
2.3.2　編譯器選項(xiàng) 21
2.3.3　腳本M文件向函數(shù)M文件的轉(zhuǎn)化 22
2.3.4　MEX獨(dú)立應(yīng)用程序的發(fā)布 24
2.3.5　MEX的編程實(shí)例 25
2.4　FORTRAN語(yǔ)言的MEX文件 29
2.4.1　簡(jiǎn)單的FORTRAN語(yǔ)言MEX文件示例 29
2.4.2　傳遞字符串變量 31
2.4.3　在FORTRAN語(yǔ)言中調(diào)用MATLAB命令 33
2.5　操作MAT文件 35
2.5.1　MAT文件格式 35
2.5.2　操作MAT文件的MATLAB API 36
2.6　Visual C++調(diào)用MAT時(shí)的環(huán)境設(shè)置 39
2.7　MAT文件應(yīng)用舉例 40
第3章　MATLAB數(shù)值運(yùn)算及數(shù)據(jù)的導(dǎo)入/導(dǎo)出 45
3.1　數(shù)值運(yùn)算 45
3.1.1　矩陣的構(gòu)造 45
3.1.2　矩陣的基本運(yùn)算 48
3.1.3　矩陣的函數(shù)運(yùn)算 50
3.1.4　矩陣分解 51
3.2　文本的打開(kāi)和關(guān)閉 55
3.3　二進(jìn)制數(shù)據(jù) 56
3.3.1　二進(jìn)制數(shù)據(jù)的導(dǎo)入 56
3.3.2　二進(jìn)制數(shù)據(jù)的導(dǎo)出 58
3.4　數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計(jì) 59
3.4.1　基本數(shù)據(jù)分析函數(shù) 59
3.4.2　協(xié)方差和相關(guān)系數(shù)函數(shù) 65
3.4.3　有限差分 66
3.5　使用文件I/O函數(shù) 67
3.5.1　二進(jìn)制數(shù)據(jù)的讀取 68
3.5.2　二進(jìn)制數(shù)據(jù)的寫(xiě)入 69
3.5.3　逐行讀取文本文件 69
3.5.4　格式化寫(xiě)入文本數(shù)據(jù) 70
3.6　稀疏矩陣 71
3.6.1　稀疏矩陣的創(chuàng)建和存儲(chǔ) 71
3.6.2　查看稀疏矩陣 74
3.6.3　稀疏矩陣的運(yùn)算 75
第4章　MATLAB編譯器 77
4.1　MATLAB編譯器簡(jiǎn)介 77
4.1.1　MATLAB編譯器使用 77
4.1.2　編譯M文件的原因 78
4.1.3　MATLAB編譯器的局限性 79
4.2　mcc編譯器典型應(yīng)用 79
4.2.1　獨(dú)立可執(zhí)行文件 79
4.2.2　C動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù) 84
4.2.3　C++動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù) 85
4.2.4　C/C++動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的不同之處 86
4.3　進(jìn)一步了解mcc命令 87
4.3.1　mcc常用命令選項(xiàng) 87
4.3.2　捆綁命令文件 88
4.4　M文件與C/C++混合創(chuàng)立可獨(dú)立運(yùn)行的程序 88
4.5　控制代碼生成 91
4.5.1　控制代碼生成介紹 91
4.5.2　編譯器生成的頭文件 93
4.5.3　內(nèi)部接口函數(shù) 95
4.5.4　編譯器支持的可執(zhí)行類(lèi)型 98
4.5.5　M代碼與C/C++代碼的接口 102
4.6　MATLAB和C++接口中函數(shù)注冊(cè) 103
4.7　綜合實(shí)例 106
第5章　MATLAB引擎的混合編程 110
5.1　MATLAB引擎函數(shù)簡(jiǎn)介 110
5.2　MATLAB引擎函數(shù)庫(kù) 111
5.3　在Visual C++中調(diào)用MATLAB引擎時(shí)的環(huán)境設(shè)置 116
5.4　MATLAB引擎類(lèi)的封裝 124
5.4.1　CMATLABEng類(lèi)的定義和實(shí)現(xiàn)代碼 124
5.4.2　CMATLABEng說(shuō)明和使用方法 128
5.5　CMATLABEng應(yīng)用實(shí)例 128
5.6　在Visual FORTRAN中使用MATLABEngine 131
第6章　MATLAB與C/C++語(yǔ)言的接口 136
6.1　MATLAB與C語(yǔ)言混合編程數(shù)據(jù)類(lèi)型 136
6.1.1　MATLAB C語(yǔ)言接口中特殊的數(shù)據(jù)類(lèi)型 136
6.1.2　size_t類(lèi)型 138
6.2　MATLAB C語(yǔ)言接口數(shù)據(jù)類(lèi)型 138
6.2.1　MATLAB普通數(shù)值陣列的操作 138
6.2.2　稀疏數(shù)組陣列 140
6.2.3　MATLAB結(jié)構(gòu)體陣列 143
6.2.4　MATLAB元組 146
6.2.5　MATLAB字符陣列 148
6.3　MATLAB調(diào)用C 149
6.3.1　MEX文件接口 150
6.3.2　處理標(biāo)量數(shù)據(jù) 150
6.3.3　處理字符串?dāng)?shù)據(jù) 152
6.3.4　處理稀疏矩陣 153
6.3.5　處理結(jié)構(gòu)體和單元陣列 156
6.4　在C++中調(diào)用MATLAB C++數(shù)學(xué)庫(kù)函數(shù) 159
6.4.1　MATLAB C++數(shù)學(xué)庫(kù)函數(shù)介紹 159
6.4.2　對(duì)MATLAB陣列的操作 163
6.4.3　索引 172
6.4.4　基于I/O流的陣列輸入 178
6.4.5　庫(kù)函數(shù)調(diào)用 182
6.4.6　數(shù)學(xué)運(yùn)算符的使用 186
6.5　MATLAB C++工具函數(shù) 189
第7章　MATLAB COM Builder與Visual C++ 192
7.1　COM基礎(chǔ)知識(shí) 192
7.2　MATLAB COM Builder簡(jiǎn)介 193
7.3　COM Builder基礎(chǔ)知識(shí) 193
7.3.1　配置MATLAB C/C++編譯器 193
7.3.2　創(chuàng)建MATLAB COM Builder組件 194
7.3.3　MATLAB COM Builder工具庫(kù) 197
7.3.4　在Visual C++中調(diào)用COM組件的步驟 198
7.4　MATLAB COM Builder與Visual C++之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 199
7.4.1　VARIANT數(shù)據(jù)類(lèi)型 199
7.4.2　SAFEAPPAY數(shù)據(jù)類(lèi)型 201
7.4.3　SAFEAPPAY的創(chuàng)建函數(shù) 202
7.4.4　MATLAB COM Builder與Visual C++之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 203
7.5　MATLAB COM Builder的枚舉類(lèi)型 207
7.6　綜合實(shí)例 209
第8章　MATLAB與Java、Delphi接口編程 212
8.1　向MATLAB中引入Java類(lèi)庫(kù) 213
8.2　創(chuàng)建和使用Java對(duì)象 216
8.2.1　創(chuàng)建Java對(duì)象 216
8.2.2　Java對(duì)象的鏈接 217
8.2.3　存儲(chǔ)和裝載對(duì)象 218
8.2.4　使用Java對(duì)象 222
8.3　在MATLAB中使用Java數(shù)組 224
8.3.1　Java數(shù)組的創(chuàng)建 225
8.3.2　為Java數(shù)組賦值 226
8.3.3　訪問(wèn)Java數(shù)組元素 227
8.3.4　Java數(shù)組的引用和復(fù)制 229
8.3.5　Java數(shù)組的鏈接 230
8.4　向Java對(duì)象傳遞數(shù)據(jù) 231
8.5　處理Java方法調(diào)用返回的數(shù)據(jù) 235
8.6　綜合實(shí)例 236
8.7　利用MATLAB引擎實(shí)例混合編程 245
8.7.1　動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)介紹 245
8.7.2　在Delphi中調(diào)用Visual C++創(chuàng)建的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的實(shí)例 245
8.7.3　MATLAB引擎動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的設(shè)計(jì) 250
8.8　Delphi調(diào)用Mideva生成的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù) 254
8.8.1　Mideva介紹 254
8.8.2　應(yīng)用實(shí)例 254
8.9　通過(guò)外部調(diào)用實(shí)現(xiàn)混合編程 259
8.9.1　外部調(diào)用方法介紹 259
8.9.2　應(yīng)用實(shí)例 260
第9章　MATLAB與其他語(yǔ)言的混合編程 262
9.1　C++ Builder與MATLAB 262
9.1.1　Mideva軟件平臺(tái) 262
9.1.2　C++ Builder直接調(diào)用MATLAB函數(shù) 263
9.1.3　C++ Builder調(diào)用MATLAB工具箱函數(shù)轉(zhuǎn)換后的DLL 264
9.1.4　C++ Builder與MATLAB混合編程的另一種實(shí)現(xiàn) 266
9.1.5　綜合實(shí)例 268
9.2　MATLAB和Excel的混合編程 270
9.2.1　MATLAB和Excel的混合編程介紹 270
9.2.2　通過(guò)Excel Link實(shí)現(xiàn)Excel 和MATLAB的數(shù)據(jù)共享 270
9.2.3　通過(guò)Excel生成器 276
9.2.4　直接將MATLAB工作區(qū)間的數(shù)據(jù)復(fù)制到Excel 278
9.3　MATLAB與Visual Basic語(yǔ)言接口編程 279
9.3.1　DDE編程 279
9.3.2　MATLAB調(diào)用Visual Basic組件 281
9.3.3　Visual Basic調(diào)用MATLAB組件 289
9.3.4　綜合實(shí)例 290
第10章　Matcom 292
10.1　Matcom的安裝 292
10.2　編譯獨(dú)立的可執(zhí)行程序 293
10.3　使用Matrix〈LIB〉 295
10.3.1　創(chuàng)建一個(gè)新的C++工程 295
10.3.2　初始化工作 296
10.3.3　函數(shù)調(diào)用 297
10.4　在Visual C++中使用Matcom C++矩陣庫(kù) 299
10.5　使用Matcom C++矩陣庫(kù)的矩陣類(lèi)Mm 302
10.5.1　創(chuàng)建字符矩陣 302
10.5.2　創(chuàng)建數(shù)值矩陣 303
10.5.3　利用下標(biāo)訪問(wèn)矩陣的元素 304
10.5.4　獲取矩陣數(shù)據(jù)的指針 304
10.5.5　Mm矩陣對(duì)象的初始化 305
10.5.6　Matcom C++矩陣庫(kù)常量 306
10.5.7　Mm矩陣類(lèi)的幾個(gè)常用函數(shù) 306
10.5.8　調(diào)用系統(tǒng)函數(shù) 308
10.6　Matcom用于圖形顯示的常用函數(shù) 310
10.7　Matcom C++矩陣庫(kù)的圖形和圖像顯示功能 310
10.8　Matcom進(jìn)行圖像顯示的常用函數(shù) 312
10.9　Matcom應(yīng)用實(shí)例 312
第11章　MATLAB與外設(shè)的數(shù)據(jù)交換及混合編程 318
11.1　串口接口 318
11.1.1　什么是MATLAB串口接口 318
11.1.2　什么是串口通信 318
11.1.3　串口接口標(biāo)準(zhǔn) 318
11.1.4　使用串口通信電纜連接兩臺(tái)設(shè)備 319
11.1.5　串口信號(hào)和針?lè)峙?320
11.1.6　串口數(shù)據(jù)格式 320
11.1.7　檢測(cè)操作平臺(tái)的串口信息 320
11.2　串口對(duì)象的建立 321
11.2.1　建立一個(gè)串口對(duì)象 321
11.2.2　連接到設(shè)備 323
11.2.3　配置通信參數(shù) 324
11.3　數(shù)據(jù)的讀寫(xiě) 325
11.3.1　驗(yàn)證雙通道示波器信息舉例 325
11.3.2　控制對(duì)MATLAB命令行的訪問(wèn) 326
11.3.3　向串口設(shè)備寫(xiě)數(shù)據(jù) 326
11.3.4　從設(shè)備讀入數(shù)據(jù) 328
11.4　事件和函數(shù)回調(diào) 331
11.4.1　回調(diào)函數(shù)應(yīng)用舉例 331
11.4.2　事件類(lèi)型和回調(diào)屬性 332
11.4.3　存儲(chǔ)事件信息 333
11.4.4　建立和執(zhí)行一個(gè)回調(diào)函數(shù) 333
11.5　記錄數(shù)據(jù)到磁盤(pán) 334
11.5.1　記錄數(shù)據(jù)的應(yīng)用舉例 335
11.5.2　創(chuàng)建多個(gè)記錄文件 335
11.5.3　設(shè)定一個(gè)文件名 335
11.5.4　記錄文件的格式 336
11.6　保存和裝載數(shù)據(jù) 336
11.6.1　串口對(duì)象的讀與寫(xiě)操作的舉例 336
11.6.2　斷開(kāi)連接和清空工作空間 337
11.7　混合編程應(yīng)用實(shí)例 338
11.7.1　數(shù)字圖像處理 338
11.7.2　MATLAB圖像處理工具箱 338
11.7.3　Visual C++的圖像處理位圖文件讀/寫(xiě)操作 339
11.8　實(shí)例框架 341
11.8.1　框架搭建 341
11.8.2　模塊劃分 343
11.8.3　應(yīng)用程序功能添加 356
11.9　混合編程的實(shí)現(xiàn)方法 360
11.9.1　圖像形態(tài)學(xué)——MATLAB引擎數(shù)據(jù)交互實(shí)現(xiàn) 360
11.9.2　圖像直方圖統(tǒng)計(jì)——MATLAB引擎命令實(shí)現(xiàn) 363
參考文獻(xiàn) 368