[转载]C#调用MATLAB

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收藏 2015-02-05

C#调用MATLAB之一

当MATLAB系统在计算机上正确安装后，MATLAB计算引擎Active X组件将自动在系统注册。在Visual Studio .NET开发环境下使用MATLAB计算引擎，首先应添加COM应用“Matlab Application(Version 7.8)Type Library”。完成了MATLAB计算引擎组件的应用后就可以在程序中实例化引擎对象。
如果出现“无法嵌入互操作类型“MLApp.MLAppClass”。请改用适用的接口。“错误，则把MLApp的嵌入互操作类型改为false。具体实现过程如下所示：

本帖隐藏的内容

label1.Text = "实部: ";
label2.Text = "虚部: ";
MLAppClass matlab = new MLAppClass();
double[,] prr = new double[3,4];
prr[0,0] = 15;
prr[0,1] = 11;
prr[0,2] = 13;
prr[0,3] = 14;
prr[1, 0] = 0;
prr[1, 1] = 1;
prr[1, 2] = 2;
prr[1, 3] = 3;
prr[2, 0] = 2;
prr[2, 1] =3;
prr[2, 2] = 4;
prr[2, 3] = 5;
System.Array pi = new double[3,4];
matlab.PutFullMatrix("a", "base", prr, pi);
matlab.Execute("a=a");
matlab.Execute("ss=mapminmax(a,0,1)");
matlab.Execute("hsh=ss");
System.Array prresult = new double[3,4];
System.Array piresult = new double[3,4];
matlab.GetFullMatrix("hsh", "base", ref prresult, ref piresult);
for (int i = 0; i < prresult.GetLength(0); i++)
{
  for (int j = 0; j < prresult.GetLength(1); j++)
  {
label1.Text += (prresult.GetValue(i,j) + ", ");
  }
  label1.Text += " ";
}
foreach (var item in piresult)
{
label2.Text += (item.ToString() + ", ");
}

C#调用MATLAB之二

编译环境：c#，xp系统，Matlab6.5
新建一个窗体项目，添加matlab引用。

然后试了四种方式调用matlab：

第一种
view plaincopy to clipboardprint?
MLApp.MLAppClass matlab = new MLApp.MLAppClass();
matlab.Visible = 1;
matlab.Execute("figure(1)");

第二种

view plaincopy to clipboardprint?
MLApp.DIMLApp matlab = null;
Type matlabAppType = System.Type.GetTypeFromProgID("Matlab.Application");
matlab = System.Activator.CreateInstance(matlabAppType) as MLApp.DIMLApp;
matlab.Visible = 1;
matlab.Execute("figure(2)");

第三种

view plaincopy to clipboardprint?
MLApp.MLApp matlab = null;
Type matlabAppType = System.Type.GetTypeFromProgID("Matlab.Application");
matlab = System.Activator.CreateInstance(matlabAppType) as MLApp.MLApp;
matlab.Visible = 1;
matlab.Execute("figure(3)");

第四种

+ expand sourceview plaincopy to clipboardprint?
四种情况在本机上均可启动matlab
然后把生成的程序copy到（包括Interop.MLApp.dll）

1,xp系统,matlab2009a

发现第一和第四种方式运行会报错，第二和第三种可以启动matlab。
这MLApp.MLAppClass， MLApp.DIMLApp，MLApp.MLApp三者的区别我不晓得，杯具。

2,win7系统,matlab2009a

结果同1。
编译环境：c#，win7系统，Matlab2009
四种调用方式不变，在本机上均可运行

然后把生成的程序copy到（包括Interop.MLApp.dll）

1,xp系统,matlab6.5
发现第一和第四种方式运行会报错，第二和第三种可以启动matlab。

2,xp系统,matlab2009a
四种情况在本机上均可启动matlab
结论：为了避免matlab版本问题，最好使用第二和第三种方法。

C#调用MATLAB之三

本帖隐藏的内容

在C#中调用Matlab, 需要先配置一下Matlab编译器, 然后在VS里面引用Matlab组件
具体操作如下:

在VS里面引用Matlab组件
引用 .Net MWArray API (不是必须)
引用Matlab Application Type Library

using MathWorks;
using MathWorks.MATLAB;
using MathWorks.MATLAB.NET.Arrays;
using MathWorks.MATLAB.NET.Utility;
using MLApp;
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
      MLApp.MLAppClass matlab = new MLApp.MLAppClass();
      string command;
      command = "t=2:0.2:4*pi;y=sin(t);plot(t,y)";

      matlab.Visible = 1;
      matlab.Execute(command);    // 执行Matlab命令
      command = @"print(gcf, '-djpeg', 'c:\Test1')";    // 保存图片
      matlab.Execute(command);
      matlab.Quit();
      matlab = null;
      pictureBox1.Image = Image.FromFile(@"c:\Test1.jpg");
}

以上网上转载的用c#调用matlab的另外一种方法，为什么用lm算法训练BP网络的代码运行时就不能跳出仿真图，换其他函数就都可以。各位高手帮忙指点下迷津。
private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
{
      MLAppClass matlab = new MLAppClass();
      string command = "P=[21 23;12 43;23 15;]" +
      "I=[12;23;45];" +
      "P=P';" +
      "I=I';" +
      "save data P I;" +
      "[Pn,minp,maxp,In,mint,maxt] = premnmx(P,I)" +

      "net=newff(minmax(Pn),[10,1],{'tansig', 'purelin'},'trainbr');" +

      "net=init(net)" +
      "net.trainParam.show=100; %两次显示之间的训练步数" +
      "net.trainParam.lr=0.3;%学习速率" +
      "net.trainParam.epochs=10000; %训练次数" +
      "net.trainParam.goal=0.000001;%训练目标" +
      "[net,tr]=train(net,Pn,In);" +
      "Inputweights=net.IW{1,1}" +
      "Inputbias=net.b{1}" +
      "Layerweights=net.LW {2,1}" +
      "Layerbias=net.b{2}"+
      "figure(gcf)";

      matlab.Visible = 1;
      matlab.Execute(command);
      matlab.Quit();
      matlab = null;
      }
  }

Matlab与C#连接的几种方式比较

使用环境 Visual Studio 2005，Matlab 2007a。
　　前提：机器要装好MCR（很变态，100MB~200MB因版本而异），否则会编译出错。
　　1.COM
　　步骤：
　　matlab编译工作
　　- mbuild -setup
　　- deploytool，Matlab Builder ，Generic COM Component
　　- 添加m函数文件(eg: myfunc.m)，改类名(eg: myComClass)，build
　　注册dll
　　regsvr32 myCom.dll
　　regsvr32 mwcomutil.dll
　　VS2005调用：
　　- Reference加Com控件
　　- 调用示例
　　double[,] arr = null;
　　object in_a, out_a;
　　in_a = 500;
　　out_a = arr1;
　　myCom.myComClass mc = new myCom.myComClass();
　　mc.myfunc(1, ref out_a, in_a);
　　注：
　　- 如果报错，且报错中有乱码，请自己打开log看个究竟，log里面可显示出中文。
　　- VS2005必须装上VC，否则找不到Midl这个文件，就编译不了com
　　（参见Matlab Builder 的帮助，有源代码）
　　matlab 2006a版本之后提供此连接方式。
　　步骤：
　　matlab编译工作
　　- mbuild -setup
　　- deploytool，Matlab Builder ，.NET Component
　　- 添加m函数文件(eg: myfunc.m)，改类名(eg: myClass)，build
　　VS2005调用：
　　- Reference要有MWArray(%matlabpath%\toolbox\dotnetbuilder\bin\win32\v2.0)和build出来的DLL
　　- 使用名空间
　　using MathWorks.MATLAB.NET.Utility;
　　using MathWorks.MATLAB.NET.Arrays;
　　using dll名;
　　- MWNumericArray是MWArray和c#中数据的中间类，怎么用？怎样在C#与matlab间传递参数？
　　a.double型、int型等数值类型的变量传递
　　MWNumericArray i = null, result = mydouble;
　　i=4;
　　myClass myclass = new myClass(); //实例化
　　result = (MWNumericArray)myclass.myfunc(i);
　　b.字符串(需要用到MWCharArray和MWArray转换)
　　MWCharArray FileName = myString;
　　MWNumericArray sensitivity;
　　sensitivity = (MWNumericArray)myClass.myAlgorithm((MWArray)FileName);
　　c.多个输出参数组成的数组
　　MWNumericArray out_Arr = (MWNumericArray)out_Args[1]; //取出第一个参数返回的数组（matlab返回的数组下界是从1开始的）
　　取出数组中的一个元素值
　　mydouble=out_Arr.ToScalarDouble();
　　如上面例子ToScalarDouble一类的toXXXX等方法还有许多，慢慢发掘吧。
　　d.result.toArray可以把matlab返回的矩阵变成C#的n x m数组，eg:
　　double[,] csArray= (double[,])result.ToArray(MWArrayComponent.Real);
　　e.将数组传入Matlab(和传递单个数值的方法一样) //4月26日添加
　　double[,] dbx = new double[2, 2] { { 1, 2 }, { 3, 4 } };
　　MWNumericArray x=dbx;
　　myclass.picture(x);
　　其中picture是一个自己写的m函数，内容是plot(x)，用于验证传入的矩阵的结果。
　　
　　3.时间、CPU、内存开销比较：
　　时间是这样算得的：
　　DateTime tst0 = DateTime.Now;
　　...
　　DateTime tst1 = DateTime.Now;
　　TimeSpan dift = tst1 - tst0;
　　Matlab-C#内存/虚拟内存开销(MByte)
　　-----------------------------------
　　1个magic(4) 77.9, 158.4
　　2个magic(4) 77.9, 158.4
　　1个magic(500) 84.7, 165.2
　　无界面程序 7.4M, 8M
　　时间测试(s)       .NET / COM
　　-----------------------------------Group1
　　实例化时间       3.2813 3.2813
　　第一次调magic(4) 0.0469 0.0625
　　第二次调magic(5) 0.0000 0.0313
　　传递5x5矩阵       0.1875 未测
　　-----------------------------------Group2
　　实例化时间       3.2656 3.3125
　　第一次调magic(500) 0.1406 0.1719
　　第二次调magic(557) 0.0156 0.1250
　　传递500x500矩阵 0.2969 未测
　　-----------------------------------Group3
　　实例化时间       3.3125 未测
　　第一次调magic(4) 0.0469 未测
　　第二次调sumab(1,1) 0.0156 未测
　　结论：
　　- 开机后第一次运行程序，需要花10s左右的时间实例化类，之后实例化需要花费3s的时间。
　　- 耗内存、占时间的是将MCR实例化的过程！！
　　- 最好在程序靠前位置把封装的类实例化。
　　- 大矩阵的类型转换要消耗一段时间，但是和小矩阵比并不明显。如果数据量实在很大，用文件传递参数也是一个解决办法。
　　- com模式和.Net模式的调用相差不大，但就编译速度而的方式要快上很多，而且似乎比较稳定。（我的机器就是如此，com编译报错编译很快就通过了，而且用得不错）
　　- 早期版本的MCR库较小，估计能快一些。
　　- 有的机器无法编译Com，可能是Windows XP缺乏补丁。据说“番茄花园”等版本系统的一些服务被“优化”掉了，也不能够正常编译。
　　- 更新matlab程序，将dll复制到相应文件夹后，应该删除文件夹下的(dll名字)_mcr文件夹，否则程序在载入dll时可能出现异常。
　　----------------------------
　　调试经验(2009年3月30日更新)
　　由于matlab对输入参数的处理非常灵活，而C#在输入输出上十分严格，因此常会出现转换数据类型出错的问题。
　　解决方法是把C#接口的输入输出看牢：Matlab函数的输入参数最好为double型，不要double和float混杂，否则输出可能有些是float有些是double.
　　-------------------------------
　　关于数据接口的两种处理方法(2009年7月22日更新)
　　上面的时间测试表格给出的是值传递方法消耗的时间。实际使用中发现传递参数很多时，值传递法需要消耗大量时间。因此又提出了通过文件传递参数或结果的方法。以下是在上述两种方法下，运算与返回数据消耗的时间评估。
　　时间测试(s)       值传递 / 文件
　　-----------------------------------Group1
　　实例化时间       3.5625 3.5937
　　第一次调magic(4) 0.0469 0.0781
　　第二次调magic(500) 0.1250 0.1406
　　传递500x500矩阵 0.2812 0.0000（无法测出）
　　由于文件传递500x500的整形矩阵时间太短无法测出，故改为800x800以评估其时间。消耗时间为:0.0156