MATLAB與外部程序接口編程

前言

　　正如FORTRAN和C等高級(jí)語言使人們擺脫了需要直接對(duì)計(jì)算機(jī)硬件資源進(jìn)行操作一樣，被稱作第四代計(jì)算機(jī)語言的MATLAB，利用其豐富的函數(shù)資源，能減輕編程人員的工作量。下面簡單介紹一下MATLAB的主要特點(diǎn)?！　　?語言簡潔緊湊，使用方便靈活，庫函數(shù)極其豐富。MATLAB程序書寫形式自由，利用豐富的庫函數(shù)可避開繁雜的子程序編程任務(wù)，壓縮了一些編程工作量。由于庫函數(shù)都由本領(lǐng)域的專家編寫，均已通過檢驗(yàn)?！　　　◆ 運(yùn)算符豐富。由于MATLAB是用C語言編寫的，MATLAB提供了和C語言幾乎一樣多的運(yùn)算符，靈活使用MATLAB的運(yùn)算符將使程序變得極為簡短。　　◆ MATLAB既具有結(jié)構(gòu)化的控制語句（如for循環(huán)、while循環(huán)、break語句和if語句），又有面向?qū)ο缶幊痰奶匦?。　　?程序限制不嚴(yán)格，程序設(shè)計(jì)自由度大。例如，在MATLAB里，用戶無需對(duì)矩陣預(yù)定義就可使用。　　◆ 程序的可移植性很好，基本上不做修改就可以在各種型號(hào)的計(jì)算機(jī)和操作系統(tǒng)上運(yùn)行?！　　?MATLAB的圖形功能強(qiáng)大。在FORTRAN和C語言里，繪圖都很不容易，但在MATLAB里，數(shù)據(jù)的可視化非常簡單。MATLAB還具有較強(qiáng)的編輯圖形界面的能力?！　　?MATLAB的缺點(diǎn)是，程序的執(zhí)行速度和其他高級(jí)程序相比較慢。由于MATLAB的程序不用編譯等預(yù)處理，也不生成可執(zhí)行文件，程序?yàn)榻忉寛?zhí)行，所以速度較慢?！　　?功能強(qiáng)大的工具箱是MATLAB的另一特色。MATLAB包含兩個(gè)部分：核心部分和各種可選的工具箱。核心部分中有數(shù)百個(gè)核心內(nèi)部函數(shù)，工具箱又分為功能性工具箱和學(xué)科性工具箱兩類。這些工具箱都是由該領(lǐng)域內(nèi)學(xué)術(shù)水平很高的專家編寫的，所以用戶無需編寫自己學(xué)科范圍內(nèi)的基礎(chǔ)程序?！　　?源程序的開放性。開放性也許是MATLAB最受人們歡迎的特點(diǎn)。除內(nèi)部函數(shù)以外，所有MATLAB的核心文件和工具箱文件都是可讀可改的源文件，用戶可通過對(duì)源文件的修改并加入自己的文件，構(gòu)成新的工具箱?！　∽鳛槟壳笆忻嫔献顬閺?qiáng)大的科學(xué)計(jì)算軟件，MATLAB實(shí)現(xiàn)了與眾多外部程序或設(shè)備的接口。本書系統(tǒng)地介紹了MATLAB與外部程序的接口方法和技巧，重點(diǎn)介紹了MATLAB與各種高級(jí)語言之間的交互以及MATLAB提供的各種計(jì)算引擎和服務(wù)器引擎。書中給出了大量的MATLAB與高級(jí)語言結(jié)合的編程實(shí)例，使讀者能夠更好地理解和掌握MATLAB 應(yīng)用程序接口的使用方法?！　∪珪卜?1章。第1章包括MATLAB系統(tǒng)簡介、MATLAB常用的數(shù)據(jù)類型以及MATLAB接口簡介等內(nèi)容；第2章介紹了C-MEX混合編程、FORTRAN語言的MEX文件以及操作MAT文件等內(nèi)容；第3章介紹了文件的打開和關(guān)閉、二進(jìn)制數(shù)據(jù)以及使用文件I/O函數(shù)等內(nèi)容；第4章介紹了mcc命令、M文件與C/C++混合創(chuàng)立可獨(dú)立運(yùn)行的程序以及MATLAB和C++接口中函數(shù)注冊(cè)等內(nèi)容；第5章介紹了在Visual C++中調(diào)用MATLAB引擎時(shí)的環(huán)境設(shè)置、CMATLABEng應(yīng)用實(shí)例以及在Visual FORTRAN中使用MATLABEngine等內(nèi)容；第6章介紹了MATLAB與C語言混合編程數(shù)據(jù)類型、MATLAB調(diào)用C在C++中調(diào)用MATLAB C++數(shù)學(xué)庫函數(shù)等內(nèi)容；第7章包括MATLAB COM Builder簡介、MATLAB COM Builder與Visual C++之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以及MATLAB COM Builder的枚舉類型等內(nèi)容；第8章介紹了向MATLAB中引入Java類庫、創(chuàng)建和使用Java對(duì)象以及Delphi調(diào)用Mideva生成的動(dòng)態(tài)鏈接庫等內(nèi)容；第9章介紹了C++ Builder與MATLAB、MATLAB和Excel的混合編程以及MATLAB與Visual Basic語言接口編程等內(nèi)容；第10章介紹了使用Matrix、在Visual C++中使用Matcom C++矩陣庫以及Matcom C++矩陣庫的圖形和圖像顯示功能等內(nèi)容；第11章介紹了串口接口、數(shù)據(jù)的讀寫以及保存和裝載數(shù)據(jù)等內(nèi)容?！　”緯鴥?nèi)容豐富、圖文并茂、文字流暢，是一本學(xué)習(xí)和使用MATLAB與外部程序接口方法和技巧的有價(jià)值的參考書。　　參加本書編寫的人員有張德豐、許華興、王旭寶、王孟群、鄧恒奮、盧國偉、盧煥斌、伍志聰、莊文華、莊浩杰、許業(yè)成、何沛彬、何佩賢、張水蘭、張堅(jiān)、李勇杰、李秋蘭、李美妍、陳運(yùn)英、陳景棠、梁家科、黃達(dá)中、陳楚明、林健鋒、梁勁強(qiáng)、林振滿、周品等?！　∮捎跁r(shí)間倉促，本書錯(cuò)誤或疏漏之處在所難免，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

本書系統(tǒng)地介紹了MATLAB與外部程序的接口方法和技巧，重點(diǎn)介紹了MATLAB與各種高級(jí)語言之間的交互以及MATLAB提供的各種計(jì)算引擎和服務(wù)器引擎。書中給出了大量的MATLAB與高級(jí)語言結(jié)合的編程實(shí)例，可幫助讀者更好地理解和掌握MATLAB應(yīng)用程序接口的使用方法。通過MATLAB提供的串口接口，可以實(shí)現(xiàn)從外圍設(shè)備（如MODEM）直接輸入數(shù)據(jù)到MATLAB工作空間，再利用MATLAB進(jìn)行處理。    本書可作為計(jì)算機(jī)、電子學(xué)、信息科學(xué)、通信、控制等專業(yè)的本科生、研究生以及其他專業(yè)技術(shù)人員學(xué)習(xí)MATLAB與外部程序接口技術(shù)的教材或參考書。

書籍目錄

前言第1章  MATLAB外部接口概述   1.1  MATLAB系統(tǒng)簡介   1.2  MATLAB常用的數(shù)據(jù)類型   1.3  MATLAB接口簡介 第2章  MATLAB的MEX及MAT文件   2.1  C語言MEX   2.2  C-MEX混合編程   2.3  MEX文件的創(chuàng)立與調(diào)用   2.4  FORTRAN語言的MEX文件   2.5  操作MAT文件   2.6  Visual C++調(diào)用MAT時(shí)的環(huán)境設(shè)置   2.7  MAT文件應(yīng)用舉例 第3章  MATLAB數(shù)值運(yùn)算及數(shù)據(jù)的導(dǎo)入/導(dǎo)出   3.1  數(shù)值運(yùn)算   3.2  文本的打開和關(guān)閉   3.3  二進(jìn)制數(shù)據(jù)   3.4  數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計(jì)   3.5  使用文件I/O函數(shù)   3.6  稀疏矩陣 第4章  MATLAB編譯器   4.1  MATLAB編譯器簡介   4.2  mcc編譯器典型應(yīng)用   4.3  進(jìn)一步了解mcc命令   4.4  M文件與C/C++混合創(chuàng)立可獨(dú)立運(yùn)行的程序   4.5  控制代碼生成   4.6  MATLAB和C++接口中函數(shù)注冊(cè)   4.7  綜合實(shí)例 第5章  MATLAB引擎的混合編程   5.1  MATLAB引擎函數(shù)簡介   5.2  MATLAB引擎函數(shù)庫   5.3  在Visual C++中調(diào)用MATLAB引擎時(shí)的環(huán)境設(shè)置   5.4  MATLAB引擎類的封裝   5.5  CMATLABEng應(yīng)用實(shí)例   5.6  在Visual FORTRAN中使用MATLABEngine 第6章  MATLAB與C/C++語言的接口   6.1  MATLAB與C語言混合編程數(shù)據(jù)類型   6.2  MATLAB C語言接口數(shù)據(jù)類型   6.3  MATLAB調(diào)用C   6.4  在C++中調(diào)用MATLAB C++數(shù)學(xué)庫函數(shù)   6.5  MATLAB C++工具函數(shù) 第7章  MATLAB COM Builder與Visual C++   7.1  COM基礎(chǔ)知識(shí)   7.2  MATLAB COM Builder簡介   7.3  COM Builder基礎(chǔ)知識(shí)   7.4  MATLAB COM Builder與Visual C++之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換   7.5  MATLAB COM Builder的枚舉類型   7.6  綜合實(shí)例 第8章  MATLAB與Java、Delphi接口編程   8.1  向MATLAB中引入Java類庫   8.2  創(chuàng)建和使用Java對(duì)象   8.3  在MATLAB中使用Java數(shù)組   8.4  向Java對(duì)象傳遞數(shù)據(jù)   8.5  處理Java方法調(diào)用返回的數(shù)據(jù)   8.6  綜合實(shí)例   8.7  利用MATLAB引擎實(shí)例混合編程   8.8  Delphi調(diào)用Mideva生成的動(dòng)態(tài)鏈接庫   8.9  通過外部調(diào)用實(shí)現(xiàn)混合編程 第9章  MATLAB與其他語言的混合編程 第10章  Matcom 第11章  MATLAB與外設(shè)的數(shù)據(jù)交換及混合編程 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章 MA TLAB外部接口概述　　MATLAB是當(dāng)今世界上使用最為廣泛的數(shù)學(xué)軟件之一。它具有相當(dāng)強(qiáng)大的數(shù)值計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、系統(tǒng)分析、圖形顯示以及符號(hào)運(yùn)算等功能，是一個(gè)完整的數(shù)學(xué)平臺(tái)。在這個(gè)平臺(tái)上，只需寥寥數(shù)語就可以完成十分復(fù)雜的功能，大大提高了工程分析計(jì)算的效率。另外，由于MATLAB的廣泛使用，出現(xiàn)了為各個(gè)領(lǐng)域?qū)ｉT使用的工具箱（即在某一研究領(lǐng)域常用數(shù)學(xué)工具的函數(shù)包），這些工具箱的出現(xiàn)進(jìn)一步促進(jìn)了MATLAB的流行。　　1.1　MATLAB系統(tǒng)簡介　　MATLAB是一種高效的科學(xué)計(jì)算軟件，能將強(qiáng)大的計(jì)算功能、可視化和程序設(shè)計(jì)整合在一個(gè)極易使用的開發(fā)環(huán)境中。在該環(huán)境下，各種問題和計(jì)算都以數(shù)學(xué)的方式來表達(dá)。MATLAB的應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，如：　　●數(shù)學(xué)和計(jì)算?！　　袼惴ㄩ_發(fā)?！　　瘾@取數(shù)據(jù)?！　　窠！⒎抡?。　　●數(shù)據(jù)分析和可視化編程。　　●科學(xué)和工程作圖?！　ATLAB是一個(gè)交互式的操作系統(tǒng)，其基本數(shù)據(jù)元素為陣列，且陣列的維數(shù)沒有限制，可以解決工程上的許多計(jì)算問題，尤其是那些帶有矩陣和矢量的公式，而且使用起來相當(dāng)簡潔。這些問題若使用C或FORTRAN語言編程來實(shí)現(xiàn)，需要花費(fèi)較長的時(shí)間?！　ATLAB名稱的本來含義是矩陣實(shí)驗(yàn)室（Matrix Laboratory），其創(chuàng)建的最初目的就是為了使繁瑣的矩陣處理和運(yùn)算變得容易。最初的MATLAB是用FORTRAN語言編寫的，并且采用了當(dāng)時(shí)極為流行的線性代數(shù)軟件包LINPACK和基于特征值計(jì)算的軟件包EISPACK中大量可靠的子程序。

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