鲁达 摘要：主要研究使用Matlab编译器实现MATLAB和VC++混合编程的方法。通过VC++直接运行Mideva编译好的MATLAB可执行文件，或者调用Mideva编译好的M文件动态链接库，或者直接使用将M文件由Mideva转换的C++代码等三种方式之一，均可实现混合编程。将以上三种方法，通过一个基于MFC的对话框程序实例，较直观地演示混合编程的实现过程。
0引言
MATLAB是当前在国内外十分流行的工程设计和系统仿真软件［1］。MATLAB具有很强的数值计算和分析能力，尤其是其功能庞大的工具箱可直接应用到很多工程领域［2］。它以函数的形式为用户提供不同领域的计算，通过调用需要的函数并赋予实际参数，用户就能解决实际问题［3］。而VC++在这方面的应用不太成熟，但是VC++具有高效、灵活等特点。在科学研究和工程实践中，将MATLAB和VC++结合起来进行混合编程，具有非常重要的意义。但是，M语言是一种解释性语言，其应用场合和执行速度都受到了限制；而VC++是一种高效率、能对硬件进行操作的高级语言。将两者的优势结合起来，无疑给编程者带来了福音，使工作效率大大提高，开发周期明显缩短。
MATLAB与Visual C++的混合编程技术方法有很多，主要有使用MATLAB引擎、使用ActiveX控件、使用MAT文件共享数据、使用Mideva工具、使用CMEX技术和使用Matlab其他编译器等多种技术实现混合编程。通常，根据两款软件的特点，在混合编程中核心程序的开发主要由Matlab完成，而VC++可用来开发交互式很好的GUI且易于与硬件接口。
1Mideva集成调试编辑环境
11Mideva简介
Mideva是一种具有比MATLAB更强大的编辑、调试功能的集成调试编辑环境［4］，通过其内核Matcom 能够将M文件转化为C语言的代码［5］，并通过Visual C++将其编译成可执行程序或动态链接库［5］。近千个基本的MATLAB功能函数包含于Mideva中，在与C++的混合编程中只需做必要的设置即可，从而不再依赖MATLAB，实现了对MATLAB强大工具箱函数的调用。不足之处在于，Matcom对struct等类的支持不足，而且有些绘图尤其是三维绘图效果不是很好。因此，涉及三维绘图以及M文件太大的情况下，不适合使用。
12Mideva集成调试编辑环境的配置
在MATLAB环境中可以由M文件生成exe文件，但此exe文件仍需要MCR才能运行，而利用Matcom则可以生成不再需要Matcom环境支持的exe文件［67］。其生成方法相当简便，直接利用Matcom菜单“File/Compile to exe…”弹出如图1所示的对话框，然后选择所需的M文件，Matcom会自动生成相应的exe文件。Mideva的此项功能是仅针对Visual C++开发的，生成dll的方法与生成exe文件的方法类似，在此过程中会同时生成相应的cpp文件。因此，如果使用Visual C++开发程序，最好直接使用上述过程中编译生成的cpp文件，而不要直接使用dll文件。编译过后在Mideva下方的输出栏，如图1所示，显示编译完成。
值得说明的是，Mideva环境下绘制图形，还可以设计GUI界面程序，与MATLAB的GUIDE相似［8］。Mideva还可以像VC++一样对M文件进行调试。
2Mideva集成调试编辑环境的使用
Mideva安装时会提示选取C/C++编辑器，还需要指定MATLAB,以便使编译文件中的一些系统函数找到所需路径。Mideva接口方便，通过菜单File→Compile to dll可直接实现M文件到可执行文件的转换，同时会自动生成相应的C/CPP文件。为了将C/CPP代码添加到VC++的工程中，必要的设置主要有以下几步。
（1）添加头文件
在“matcom45\\lib”目录下，可以找到Mideva提供的函数头文件Ma。具体方法是：在菜单“Tools/Options…”中,选择“Directories”选项卡，然后在“Show Directories for”中选取“Include files”,然后添加目录“matcom45\\lib”。如图2所示。
（2）添加库文件
在“Show Directories for”中选取“Library files”，然后添加目录“matcom45\\lib”。如图3所示。需要注意的是，不同版本的Mideva文件名可能略有差异，可以修改matlibh中Matcom_VERSION宏定义。
以VC60为例，Mideva同时提供可供使用的插件，单击VC60菜单“Tools/Customize...”，将会弹出如图4所示对话框，然后选择“Addins and Macro Files”选项卡，单击浏览按钮，选择“matcom45/bin/mvcidedll”，单击关闭，则在VC60集成环境中出现Visual Matcom图标，此时表明MATLAB的编译工具已与VisualC ++连接，如图5所示。
3使用Mideva实现混合编程
31混合编程实现过程流程图
运用Visual C++调用MATLAB实现混合编程，通过以下三种方式均可实现：（1）Mideva将M文件编译为可执行文件，VC通过编程执行可执行文件实现混合编程。（2）Mideva将M文件编译为动态链接库，VC在运行时调用。（3）Mideva将文件转换为C++代码，VC直接使用转换后的代码进行混合编程。将以上三种方法通过一个基于MFC的对话框程序实例，演示混合编程的实现过程，如图6所示。
32基于 MFC的对话框实例程序实现混合编程的步骤
（1）创建名称为MidevaDemo1m的M文件。在MATLAB环境下创建M文件，内容为一个简单的正弦函数。并将M文件保存在新建的工程目录下。
（2）在Mideva环境下将MidevaDemo1m分别编译为动态链接库和可执行文件，在工程目录下产生相关的代码。由于动态链接库和可执行文件产生的“g_MidevaDemo1cpp”不同，所以分别新建两个工程目录“DLLWORK”和“EXEWORK”。其他两个文件“MidevaDemo1h”和“MidevaDemo1cpp”在两个工程中内容相同。
（3）创建MFC对话框的工程，工程名称为MCCDemo。设计对话框界面如图7所示。
（4）在文件“MccDemo1Dlgcpp”中包含头文件：
include<ma>
（5）向工程添加文件V4501lib，如图8所示。
（6）在图7所示的MFC实例混合编程运行结果总界面中，单击“执行EXE程序”按钮，则弹出如图9所示界面；单击“调用DLL代码”则弹出如图10所示界面；单击“执行源代码”则弹出如图11所示界面。
4结论
从上述运行结果可以看出，不同的运行方式得到的图形绘制结果一致。运用VC++通过编程执行exe文件实现的混合编程，这种方式易于维护，但应用程序耦合比较松散，界面不统一。VC ++调用MATLAB数学库和经过编译的动态链接库，具有内存需求小、执行速度快、可以发布给没有MATLAB的用户使用等显著的优点。但也有几个缺点：用户不能够在基于MATLAB数学库和图形库的应用程序中使用MATLAB的 eval和input函数，不能调用图形句柄系统的函数，不能调用MATLAB工具箱的函数。本文仅在可行性(feasibility)层面上进行了论证，对于实质性的应用还需进一步研究和实践。
参考文献
［1］ 柴西林,邵照勇.基于MatlabGUI的数字滤波器设计及其应用［J］.微型机与应用,2012，31（14）：3-6.
［2］ 张亮,王继阳.MATLAB与C/C++混合编程［M］.北京：人民邮电出版社,2008.
［3］ 柴西林,朱国平,邵照勇.基于不同算法实现的数字图像水印技术及其抗攻击性比较［J］.数字技术与应用,2012(3)：97-98.
［4］ IDEVA1 M.Matcom &Visual Matcom user’s guide V 45 Release ［M］ .MathToo1s Ltd.,1999.［5］ 苏金明,黄国.MATLAB与外部程序接口［M］.北京:电子工业出版社，2008.
［6］ 杨文臣,张轮,何兆成,等.Matlab 与VC++混合编程及其在交通信号两级模糊控制中的应用［J］.公路交通科技,2012,29(9):123-128.
［7］ 易驰,文小玲,邹艳华，等.基于VC++60的读表软件设计［J］.微型机与应用,2014,33(5):16-19.
［8］ 肖永韧,解习农,刘晓峰.VC 与MATLAB 混合编程之DL L实现方法［J］.计算机工程与应用, 2001(13):174- 176.