一 MATLAB与C#之间传递参数

http://www.cr173.com/html/10249_1.html

MWNumericArray是MWArray和c#中数据的中间类， 怎么用？怎样在C#与MATLAB之间传递参数?

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)

c.多个输出参数组成的数组 
MWNumericArray out_Arr = (MWNumericArray)out_Args[1]; //取的数组（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[i].ToScalarDouble(); 
如上面例子ToScalarDouble一类的toXXXX等方法还有许多。 

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

e.将数组传入Matlab(和传递单个数值的方法一样) 
double[,] dbx = new double[2, 2] { { 1, 2 }, { 3, 4 } }; 
MWNumericArray x=dbx; 
myclass.picture(x); 
________________________________________ 

M文件如何接收和返回？ 
function x=test(h,d) //接收两个参数，返回一个 
function [x1,x2]=test(h,d) //返回数组 
________________________________________ 
以上为.Net方式连接，以下为COM方式连接（编译速度而言.net的方式要快上很多，而且似乎比较稳定） 
matlab编译工作 
- mbuild -setup 
- deploytool，Matlab Builder for .net，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); 
________________________________________ 

小例子：（提取matlab返回的两个参数并转化为C#的矩阵） 
Code 

testz.testzclass st = new testz.testzclass(); 
MWArray[] max = st.testz(2); 
MWNumericArray x1 = (MWNumericArray)max[0]; 
MWNumericArray x2 = (MWNumericArray)max[1]; 
double[,] location1 = (double[,])x1.ToArray(MWArrayComponent.Real); 
double[,] location2 = (double[,])x2.ToArray(MWArrayComponent.Real); 
label1.Text = location1[1,2].ToString(); 

其中的M文件： 

Code 

function [x1,x2]=testz() 
x1=[1 2 3; 
4 5 6; 
7 8 9;]; 
x2=[9 8 7; 
6 5 4; 
3 2 1;];

一些总结：
版本：Matlab R2007b ，Visual Studio 2005 
C++/C#数据类型到M类型 
此方向转换十分简单。 
如果C++/C#数据不是数组， 
• 直接将值传递给已经初始化的MWArray数组中的成员 
• 直接将数据类型赋值给已经初始化的MWNumericArray变量。 
• 直接将字符串类赋值给已经初始化的MWCharArray变量。 
如果是数组类型： 
• 直接赋值给MWNumericArray变量； 
• 赋值给MWArray变量，则在前面加上类型转换如：（MWNumericArray）进行强制转换。 
总之，MWArray是总类型，其它的以MW开头，以Array结尾的变量类型都可以直接对它进行赋值或取值。 
M类型到C++/C#数据类型 
MWArray 
M类型，它是M文件的编译后内部的标准类型，一切C++/C#类型都要最终转换成此类型，方可作为参数调用M语言函数。 
MWCharArray 
M的字符串类型，使用它可以将M中的字符类型转换成C++/C#的字符串类型。 
MWNumericArray 
MWNumericArray是MWArray与C#等语言的转换中间类型。 
常用的转换函数： 
① public Array ToArray(MWArrayComponent component); 
将M类型转换成C#的Array类型，然后可以直接转换成其它类型的数组。 
② public byte ToScalarByte(); 
将M类型转换成C#的字节类型； 
③ public double ToScalarDouble(); 
将M类型转换成C#的双精度类型； 
double temp = ((MWNumericArray)(mwArgout[0])).ToScalarDouble(); 
④ public float ToScalarFloat(); 
将M类型转换成C#的单精度类型； 
⑤ public int ToScalarInteger(); 
将M类型转换成C#的整型类型； 
⑥ public long ToScalarLong(); 
将M类型转换成C#的长整C/C++/C#数据型类型； 
⑦ public short ToScalarShort(); 
将M类型转换成C#的短整型类型； 
⑧ public override string ToString(); 
将M类型转换成C#的字符串类型；string arror = mwArgout[2].ToString(); 
⑨ public Array ToVector(MWArrayComponent component); 
将M类型转换成C#的Array类型，然后可以直接转换成其它类型的数组。 
下面使用调试过的代码示例表述①⑨两个函数的区别： 
① 

double[,] Temp1 = new double[1,3]; 
Temp1= 
(double[,])((MWNumericArray)mwArgout[1]).ToArray(MWArrayComponent.Real);

⑨ 

double[] s1 = new double[2]; 
s1 = 
(double[])((MWNumericArray)mwArgout[1]).ToVector(MWArrayComponent.Real); 

从以上代码可以看出：函数①得到了二维数组，而⑨则是得到了一维数组。转换成C++/C#数据类型后，它们的维数均为从0开始。

二 Matlab与C#连接的几种方式比较

http://www.cnblogs.com/ceachy/articles/2153322.html

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 for .net，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

2. .net（参见Matlab Builder for .net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 for .net，.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[i].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。结果如下图:

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，但就编译速度而言.net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编译报错但.net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。

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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.

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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