MATLAB程式设计入门篇MATLAB编译器.ppt

MATLAB 程式設計入門篇 MATLAB 編譯器,張智星http:/www.cs.nthu.edu.tw/jang清大資工系 多媒體檢索實驗室,MATLAB編譯器具有下列功能：產生獨立應用程式（Stand-alone Applications）應用程式能夠具有MATLAB的完整功能可以在沒有安裝 MATLAB的電腦上執行產生C或C+的程式庫：含動態程式庫（Dynamically Linked Libraries，簡稱DLL，用於微軟視窗系統）或共享程式庫（Shared Libraries，用於UNIX/LINUX系統）可用於任何外部應用程式可以在沒有安裝 MATLAB的電腦上執行,14-1 MATLAB編譯器簡介,軟體元件：例如 Java 類別庫（Java Classes）、Excel 增益程式（Excel Add-ins）、COM 及.NET 物件等，這些軟體元件的產生需要使用 MATLAB Builder,14-1 MATLAB編譯器簡介,進入範例說明前，必須先設定電腦上的C編譯器，以便用於MATLAB編譯器，方法如下述在MATLAB命令視窗下輸入mbuild-setup，系統回應如下：,14-1 MATLAB編譯器簡介,Please choose your compiler for building standalone MATLAB applications:Would you like mbuild to locate installed compilers y/n?,輸入y之後，按下 Enter，系統回應如下：這些C編譯器是MATLAB在你的電腦自動偵測出來的結果（所以在不同的電腦會得到不同的結果）,14-1 MATLAB編譯器簡介,Select a compiler:1 Lcc C version 2.4.1 in C:PROGRAM FILESMATLABR2006Asyslcc 2 Microsoft Visual C/C+version 8.0 in C:Program FilesMicrosoft Visual Studio 8 3 Microsoft Visual C/C+version 6.0 in C:PROGRA1MIAF9D10 NoneCompiler:,提示,若在上述過程中，出現錯誤訊息，你可以先進行mex-setup，再進行mbuild-setup，可能就可以解決你的問題。,若要MATLAB編譯器將一個MATLAB函式編譯成獨立應用程式，所使用的指令是 mcc，格式如下mcc m userFunc.m先撰寫一個 MATLAB 函式myEigValue.m範例14-1：myEigValue/myEigValue.m,14-2 產生獨立應用程式,function eigValue=myEigValue(mat)%myEigValue:Generate the eigenvalues of the given matrixif(isstr(mat)%若輸入是字串，轉成數值mat=eval(mat);enda,b=eig(mat);eigValue=diag(b);disp(eigValue);%顯示固有值 eigenValue,測試此範例，可以在MATLAB命令視窗輸入：myEigValue(magic(5);即可在螢幕顯示一個 5X5 的魔術方陣所對應的固有值,14-2 產生獨立應用程式,在將此MATLAB函式編譯成為可執行檔的過程中，會產生一些額外檔案，所以你必須將本範例由光碟拷貝至硬碟，才能進行以下的操作。,提示,將 myEigValue.m 轉換成 myEigValue.exe，有一些細節要特別小心：myEigValue.exe 將使用命列列參數的方式來得到輸入方陣，所以 myEigValue.m 必須先使用 eval 將輸入字串轉為方陣。myEigValue.m 必須使用 disp 結果印在螢幕上，以方便 myEigValue.exe 來印出同樣的結果。,14-2 產生獨立應用程式,接著，我們在MATLAB命令視窗下，將工作目錄改變至 myEigValue.m 所在的目錄然後使用下列命令來將 myEigValue.m 編譯成 myEigValue.exe，如下：mcc m myEigValue.m經過半分鐘的時間，就會完成編譯，並產生數個檔案，包含 一個可執行檔 myEigValue.exe若要測試此可執行檔，可以直接在 DOS 命令視窗下輸入：myEigValue.exe magic(5),14-2 產生獨立應用程式,即可在螢幕顯示一個 5X5 的魔術方陣所對應的固有值若要輸入一個特定的方陣，可以使用類雙引號來包住代表方陣的字串，範例如下：myEigValue.exe 1 2 3;3 2 1;1 1 1,14-2 產生獨立應用程式,在第一次執行 myEigValue.exe時，會產生myEigValue_mcr 目錄，以便使用MATLAB的程式庫，所以花的時間會比較久一點。之後再執行 myEigValue.exe，就會直接取用速度就會變快了。,提示,使用 mcc 時，還有幾點要注意：如果你的 MATLAB 函式有呼叫任何你自己定義的函式，要一併放進來編譯。如果只是要產生C程式碼，而不產生可執行檔，可以使用mcc mc myEigValue.m（c 代表只產生 C 語言的包裝程式檔案）。如果要檢視MATLAB編譯器在編譯時所產生的訊息，可以使用mcc mv myEigValue.m（v 代表 verbose）。如果你的函式沒有用到繪圖功能，可以使用mcc m R nojvm myFunc.m，以減小所產生的檔案大小。,14-2 產生獨立應用程式,若要將編譯後所產生的可執行檔案搬到其他電腦上執行，必須將下列檔案放在一起，才能順利執行：myEigValue.exemyEigValue.ctfmyEigValue.ctf 用來記錄各種資訊，讓myEigValue.exe在第一次執行時，可以產生myEigValue_mcr目錄mcr代表MATLAB Compiler Runtime，用來存放myEigValue.exe會取用到的MATLAB程式庫,14-2 產生獨立應用程式,使用MATLAB編譯器可以產生共享程式庫（Shared Libraries），包含所有由使用者定義的函式，以便讓其他獨立應用程式來呼叫。產生一個共享程式庫。首先先定義這兩個 MATLAB 函式範例14-2：sharedLibrary/myMatMultiply.m,14-3 產生共享資料庫,function out=myMatMultiply(mat1,mat2)%myMatEig:Generate the product of two given matricesout=mat1*mat2;,範例14-3：sharedLibrary/myMatInv.m接著將這兩個 MATLAB 函式編譯成共享程式庫，程式庫名稱為 matLib，所使用的指令如下mcc-B csharedlib:matLib myMatInv.m myMatMultiply.m此時會在工作目錄下產生數個檔案，主檔名都是 matLib，這些檔案即是 matLib 程式庫,14-3 產生共享資料庫,function invMat=myMatInv(mat)%myMatInv:Generate the inverse matrix of the given matrixinvMat=inv(mat);,可以使用一般獨立應用程式來呼叫這個程式庫內所定義的函式。程式庫是由兩個 MATLAB 函式編譯所得，因此我們可以得到兩個對應的C函式，分別是 mlfMyMatInv 及 mlfMyMatMultiply，對應關係如下：out=myMatInv(in)mlfMyMatInv(1,14-3 產生共享資料庫,使用 matLib 程式庫來呼叫這兩個C函式的獨立應用程式範例如下範例10-4：myMatLibMain.c,/*=*此範例程式可以呼叫 MATLAB 編譯器所產生的程式庫 matLib*Roger Jang,20080211*=*/#include#include matLib.h/*顯示C資料型態為 mxArray 的雙倍精準陣列*/void matDisplay(const mxArray*in),14-3 產生共享資料庫,int i,j;int rowNum=mxGetM(in);/*橫列個數*/int colNum=mxGetN(in);/*直行個數*/double*data=mxGetPr(in);/*指到輸入陣列中的雙倍精準資料*/*印出資料*/for(i=0;icolNum;i+)for(j=0;jrowNum;j+)printf(%4.2ft,dataj*colNum+i);printf(n);printf(n);/*主要工作函式*/void*mainFunction(int*errorCode),14-3 產生共享資料庫,mxArray*in1,*in2;/*定義送到程式庫函式的輸入矩陣*/mxArray*out=NULL;/*定義程式庫函式的輸出矩陣*/double data=1,3,5,2,4,6,0,8,9;/*測試用的資料*/*確認此應用程式已經被正確地啟始*/if(!mclInitializeApplication(NULL,0)fprintf(stderr,錯誤：無法啟始應用程式！n);*errorCode=-1;return;/*確認程式庫matLib已經被正確地啟始*/if(!matLibInitialize()fprintf(stderr,錯誤：無法啟始程式庫！n);*errorCode=-2;return;,14-3 產生共享資料庫,14-3 產生共享資料庫,/*創造輸入矩陣*/in1=mxCreateDoubleMatrix(3,3,mxREAL);in2=mxCreateDoubleMatrix(3,3,mxREAL);/*將 data 中的資料拷貝至 in1*/memcpy(mxGetPr(in1),data,9*sizeof(double);/*將 data 中的資料拷貝至 in2*/memcpy(mxGetPr(in2),data,9*sizeof(double);/*呼叫由 MATLAB 編譯器產生的程式庫 matLib 中的函式*/*計算矩陣相乘*/mlfMyMatMultiply(1,/*收回配置給 out 的記憶體*/,14-3 產生共享資料庫,/*計算反矩陣*/mlfMyMatInv(1,14-3 產生共享資料庫,/*主程式*/int main()int errorCode=0;mainFunction(,若要編譯此獨立程式，可在 MATLAB 命令視窗輸入如下：mbuild myMatLibMain.c matLib.lib此時即可產生獨立應用程式 myMatLibMain.exe，只要在 DOS 命令視窗下輸入myMatLibMain，即可看到此程式碼執行的結果。,