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)簡介 1
1.2　MATLAB常用的數(shù)據(jù)類型 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　結構體陣列 7
1.2.5　類和對象 9
1.3　MATLAB接口簡介 10
1.3.1　MEX文件 10
1.3.2　MATLAB引擎 11
1.3.3　MATLAB C/C++數(shù)學函數(shù)庫 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　工程實例 18
2.3.2　編譯器選項 21
2.3.3　腳本M文件向函數(shù)M文件的轉化 22
2.3.4　MEX獨立應用程序的發(fā)布 24
2.3.5　MEX的編程實例 25
2.4　FORTRAN語言的MEX文件 29
2.4.1　簡單的FORTRAN語言MEX文件示例 29
2.4.2　傳遞字符串變量 31
2.4.3　在FORTRAN語言中調(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時的環(huán)境設置 39
2.7　MAT文件應用舉例 40
第3章　MATLAB數(shù)值運算及數(shù)據(jù)的導入/導出 45
3.1　數(shù)值運算 45
3.1.1　矩陣的構造 45
3.1.2　矩陣的基本運算 48
3.1.3　矩陣的函數(shù)運算 50
3.1.4　矩陣分解 51
3.2　文本的打開和關閉 55
3.3　二進制數(shù)據(jù) 56
3.3.1　二進制數(shù)據(jù)的導入 56
3.3.2　二進制數(shù)據(jù)的導出 58
3.4　數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計 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　二進制數(shù)據(jù)的讀取 68
3.5.2　二進制數(shù)據(jù)的寫入 69
3.5.3　逐行讀取文本文件 69
3.5.4　格式化寫入文本數(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 71
3.6.2　查看稀疏矩陣 74
3.6.3　稀疏矩陣的運算 75
第4章　MATLAB編譯器 77
4.1　MATLAB編譯器簡介 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編譯器典型應用 79
4.2.1　獨立可執(zhí)行文件 79
4.2.2　C動態(tài)鏈接庫 84
4.2.3　C++動態(tài)鏈接庫 85
4.2.4　C/C++動態(tài)鏈接庫的不同之處 86
4.3　進一步了解mcc命令 87
4.3.1　mcc常用命令選項 87
4.3.2　捆綁命令文件 88
4.4　M文件與C/C++混合創(chuàng)立可獨立運行的程序 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 103
4.7　綜合實例 106
第5章　MATLAB引擎的混合編程 110
5.1　MATLAB引擎函數(shù)簡介 110
5.2　MATLAB引擎函數(shù)庫 111
5.3　在Visual C++中調(diào)用MATLAB引擎時的環(huán)境設置 116
5.4　MATLAB引擎類的封裝 124
5.4.1　CMATLABEng類的定義和實現(xiàn)代碼 124
5.4.2　CMATLABEng說明和使用方法 128
5.5　CMATLABEng應用實例 128
5.6　在Visual FORTRAN中使用MATLABEngine 131
第6章　MATLAB與C/C++語言的接口 136
6.1　MATLAB與C語言混合編程數(shù)據(jù)類型 136
6.1.1　MATLAB C語言接口中特殊的數(shù)據(jù)類型 136
6.1.2　size_t類型 138
6.2　MATLAB C語言接口數(shù)據(jù)類型 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結構體陣列 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　處理標量數(shù)據(jù) 150
6.3.3　處理字符串數(shù)據(jù) 152
6.3.4　處理稀疏矩陣 153
6.3.5　處理結構體和單元陣列 156
6.4　在C++中調(diào)用MATLAB C++數(shù)學庫函數(shù) 159
6.4.1　MATLAB C++數(shù)學庫函數(shù)介紹 159
6.4.2　對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　庫函數(shù)調(diào)用 182
6.4.6　數(shù)學運算符的使用 186
6.5　MATLAB C++工具函數(shù) 189
第7章　MATLAB COM Builder與Visual C++ 192
7.1　COM基礎知識 192
7.2　MATLAB COM Builder簡介 193
7.3　COM Builder基礎知識 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 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)轉換 199
7.4.1　VARIANT數(shù)據(jù)類型 199
7.4.2　SAFEAPPAY數(shù)據(jù)類型 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)轉換 203
7.5　MATLAB COM Builder的枚舉類型 207
7.6　綜合實例 209
第8章　MATLAB與Java、Delphi接口編程 212
8.1　向MATLAB中引入Java類庫 213
8.2　創(chuàng)建和使用Java對象 216
8.2.1　創(chuàng)建Java對象 216
8.2.2　Java對象的鏈接 217
8.2.3　存儲和裝載對象 218
8.2.4　使用Java對象 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Java數(shù)組元素 227
8.3.4　Java數(shù)組的引用和復制 229
8.3.5　Java數(shù)組的鏈接 230
8.4　向Java對象傳遞數(shù)據(jù) 231
8.5　處理Java方法調(diào)用返回的數(shù)據(jù) 235
8.6　綜合實例 236
8.7　利用MATLAB引擎實例混合編程 245
8.7.1　動態(tài)鏈接庫介紹 245
8.7.2　在Delphi中調(diào)用Visual C++創(chuàng)建的動態(tài)鏈接庫的實例 245
8.7.3　MATLAB引擎動態(tài)鏈接庫的設計 250
8.8　Delphi調(diào)用Mideva生成的動態(tài)鏈接庫 254
8.8.1　Mideva介紹 254
8.8.2　應用實例 254
8.9　通過外部調(diào)用實現(xiàn)混合編程 259
8.9.1　外部調(diào)用方法介紹 259
8.9.2　應用實例 260
第9章　MATLAB與其他語言的混合編程 262
9.1　C++ Builder與MATLAB 262
9.1.1　Mideva軟件平臺 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)轉換后的DLL 264
9.1.4　C++ Builder與MATLAB混合編程的另一種實現(xiàn) 266
9.1.5　綜合實例 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Excel Link實現(xiàn)Excel 和MATLAB的數(shù)據(jù)共享 270
9.2.3　通過Excel生成器 276
9.2.4　直接將MATLAB工作區(qū)間的數(shù)據(jù)復制到Excel 278
9.3　MATLAB與Visual Basic語言接口編程 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　綜合實例 290
第10章　Matcom 292
10.1　Matcom的安裝 292
10.2　編譯獨立的可執(zhí)行程序 293
10.3　使用Matrix〈LIB〉 295
10.3.1　創(chuàng)建一個新的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 299
10.5　使用Matcom C++矩陣庫的矩陣類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　利用下標訪問矩陣的元素 304
10.5.4　獲取矩陣數(shù)據(jù)的指針 304
10.5.5　Mm矩陣對象的初始化 305
10.5.6　Matcom C++矩陣庫常量 306
10.5.7　Mm矩陣類的幾個常用函數(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++矩陣庫的圖形和圖像顯示功能 310
10.8　Matcom進行圖像顯示的常用函數(shù) 312
10.9　Matcom應用實例 312
第11章　MATLAB與外設的數(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　串口接口標準 318
11.1.4　使用串口通信電纜連接兩臺設備 319
11.1.5　串口信號和針分配 320
11.1.6　串口數(shù)據(jù)格式 320
11.1.7　檢測操作平臺的串口信息 320
11.2　串口對象的建立 321
11.2.1　建立一個串口對象 321
11.2.2　連接到設備 323
11.2.3　配置通信參數(shù) 324
11.3　數(shù)據(jù)的讀寫 325
11.3.1　驗證雙通道示波器信息舉例 325
11.3.2　控制對MATLAB命令行的訪問 326
11.3.3　向串口設備寫數(shù)據(jù) 326
11.3.4　從設備讀入數(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)應用舉例 331
11.4.2　事件類型和回調(diào)屬性 332
11.4.3　存儲事件信息 333
11.4.4　建立和執(zhí)行一個回調(diào)函數(shù) 333
11.5　記錄數(shù)據(jù)到磁盤 334
11.5.1　記錄數(shù)據(jù)的應用舉例 335
11.5.2　創(chuàng)建多個記錄文件 335
11.5.3　設定一個文件名 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　串口對象的讀與寫操作的舉例 336
11.6.2　斷開連接和清空工作空間 337
11.7　混合編程應用實例 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/寫操作 339
11.8　實例框架 341
11.8.1　框架搭建 341
11.8.2　模塊劃分 343
11.8.3　應用程序功能添加 356
11.9　混合編程的實現(xiàn)方法 360
11.9.1　圖像形態(tài)學——MATLAB引擎數(shù)據(jù)交互實現(xiàn) 360
11.9.2　圖像直方圖統(tǒng)計——MATLAB引擎命令實現(xiàn) 363
參考文獻 368