C++ matlab函数

一、封装matlab函数

首先把matlab代码封装成函数形式，下面举一个例子，myadd是主函数:

function c = myadd(a, b)
c  =ADD(a, b);
end

function A = ADD(a, b)
c  = a + b;
end

二、 编译matlab函数

具体编译步骤为：
1、输出mex -setup 回车，然后点击选择 mex -setup C++；

2、输入mbuild -setup 回车，然后点击选择 mex -setup C++ -client MBUILD；

3、输入 mcc -W cpplib:addtest -T link:lib myadd.m -C；
（1）-W 是控制编译之后的封装格式；
（2）cpplib 是指编译成 C++ 的 lib，如果需要编译成 C 的 lib，就用 lib 即可，去掉 cpp；
（3）cpplib 后面的是需要生成文件的文件名，是自己取的，我们取名为 addtest；
（4）-T表示目标，link:lib表示要连接到一个库文件的目标，目标的名字即是.m函数的名字；
（5）其他具体含义可以通过mcc –help命令查看，注意参数的大小写
4、编译完成后会生成：addtest.ctf、addtest.dll、addtest.lib、addtest.h、
addtest.cpp、addtest.def、addtest.exp、addtest.exports 等四个文件，但是在C++ 调用时只用到了前四个：

三 、C++环境配置

说明：创建工程文件，注意：测试环境使用的是64位操作系统，因此务必在x64环境下进行以下配置。（这是与你的matlab版本匹配的，我的matlab安装的是64bit的）
1、C++目录
找到自己 Matlab 的安装目录按照以下进行配置；
（1）包含目录：D:\Matlab2020a\extern\include
（2）库目录：D:\Matlab2020a\extern\lib\win64\microsoft
说明：如果未安装matlab，则需要去已安装过 matlab 的电脑上找到上述两个路径所对应的文件
然后将其复制到该电脑，最后将其路径添加至包含目录和库目录即可！！！

2、链接器->输入->附加依赖项，添加以下库

mclmcrrt.lib、libmat.lib、libmx.lib、mclmcr.lib、addtest.lib（编译 matlab 函数时生成的文件）；

3、配置系统变量（已修改）

“我的电脑”右键，打开“属性”；选择“高级系统设置”；找到系统属性页面的“高级”选项，右下方

“环境变量”；页面中下方是系统变量，将如下路径添加到环境变量的Path中：
（1）如果电脑上装的有 matlab 则仅需要添加如下路径：

    D:\Matlab2020a\bin\win64

（2）如果电脑上没有安装 matlab 则需要添加如下路径：

    划重点：电脑未安装matlab是除了要添加上述路径还需要安装MCR(matlab编译环境)具体安装步骤及说明见：[MCR安装步骤](https://blog.csdn.net/weixin_47156401/article/details/125181576?spm=1001.2014.3001.5501)

说明：D:\Matlab2020a\runtime\win64 、D:\Matlab2020a\bin、D:\Matlab2020a\polyspace\bin
这三个路径在安装 matlab 时系统会自动将其添加到环境变量中，所以如果电脑上未安装 matlab
则需要去已安装过 matlab 的电脑上找到上述四个路径所对应的文件，然后将其复制到该电脑，最后将其路径添加至环境变量即可！！！
注意：配置完环境变量后需要重启电脑，环境变量才会生效；

4、重新打开VS2015的项目，将Matlab生成的四个文件放入该项目所在文件夹下（已修改）
说明：需要在Project1\x64\Debug目录下放入：addtest.dll、addtest.lib、
addtest.ctf，在该目录下，上述三个文件缺一不可，如果缺少ctf文件，编译不报错，初始化会出现内存错误
并且添加头文件addtest.h
5、调试–>窗口–>异常设置–>Win32 Exceptions全部不要勾选

#include "addtest.h"
#pragma comment (lib,"addtest.lib")
int main()
{
		//初始化函数必须加
	if (!addtestInitialize())
	{
		cout << "初始化失败！" << endl;
		exit(0);
	}
	else
		cout << "初始化成功！" << endl;
	mwArray a(1, 1, mxDOUBLE_CLASS);
	mwArray b(1, 1, mxDOUBLE_CLASS);
	a(1, 1) = 1.8;
	b(1, 1) = 2.9;
	mwArray z(1, 1, mxDOUBLE_CLASS);
	myadd(1, z, a, b);
	std::cout << a << "+" << b << "=" << z << std::endl;
	system("pause");
	return 0;
}

可能出现的问题：
（1）必须要进行初始化，否则mxarray会报错。
初始化失败可能是因为没有把.ctf放到.dll的同级目录下
（2）异常：0xc0000005处理
Win32 Exceptions项在vs调试–>窗口–>异常设置 中取消（快捷键Ctrl + Alt + E）

四、mwArray数组的运用

1、mwArray的写入和读取

网上的通用示例，来展示：

double data[4] = {1.0, 2.0, 3.0, 4.0};

double x;

mwArray a(2, 2, mxDOUBLE_CLASS);

a.SetData(data, 4);

x = a.Get(1,1); // x = 1.0

x = a.Get(2, 1, 2); // x = 3.0

x = a.Get(2, 2, 2); // x = 4.0

解释一下，用过matlab的同学都知道matlab默认列优先，列优先是什么概念呢？就是数据都是按照列储存，一列一列在内存上存储的，这一点C语言也一样。
也就是说数据是按列存入mwArray结构体，也就是说数据在内存里是存成这样的：

而我们使用时因为你指定了mwArray a(2, 2, mxDOUBLE_CLASS);嘛，你就可以认为数据就存成了这样：

x = a.Get(2, 2, 2); // x = 4.0

实际上Get这个函数我真没看懂，他第一个indice参数是什么意思？指数？嘛，它不重要，真的不重要，我换成了1,2它都好使
后两个就是索引，你看2行2列是不是4，你再看看1,1列是不是1，但是要注意，2行1列你写成a.Get(2, 1)它真的不是2，这是因为重载函数默认第一个值是那个不明所以的indice，这就很难受。
我们再来看一个示例，来更加清晰的明白怎么给矩阵赋初值：

int a[6] = {1,2,3,4,5,6}  
mwArray A(2,3,mxINT32_CLASS);    
A.SetData(a,6); //第二个参数为要设置的数的个数，大小可设为rows*cols

注：该过程相当于把16的矩阵，转化为23的矩阵，matlab转化顺序是，先排第一列，由上到下为a[0] a[1]，然后排第二列，由上到下为a[2] a[3]，即转化后的A为：

1     3      5

2     4      6

如果要使A为：

1      4

2      5

3      6

需这样赋值：

int a[6] = {1,2,3,4,5,6}  
mwArray A(3,2,mxINT32_CLASS);  //修改此处：行列数互换  
A.SetData(a,6); //第二个参数为要设置的数的个数，大小可设为rows*cols

2、设置输出

在进行函数运算时我出现了一个问题，就是我的输出矩阵实际上是数量不确定的，目前没有在网上找到什么说法，然而通过实验发现，实际上matlab在输出时是根据实际矩阵来的，不会出现计算元素数量大于初始设置的元素数量，然后就显示错误的情况。这里进行了一个实验证明了这个结论：
![](https://img-blog.csdnimg.cn/9114fef137684363b60a98147c742d95.png

//这里设置了100个其实函数输出有104个
	mwArray path(100, 2, mxDOUBLE_CLASS);
	//如何obs为空，将obs替换为mwArray()
	SearchingPathPlanning(1, path, outpoint, obs, Rd);

	int n = path.NumberOfElements()/ path.NumberOfDimensions();
	for (int i = 1; i <=n; i++)
	{
		std::cout << "a = " << path.Get(1,i,1)<< " b = " << path.Get(2,i, 2) << std::endl;
	}

3、注意事项

Mxarray矩阵是标签是从1开始的,而不是传统意义上从0开始，比如要进行输出：

for (int i = 1; i <=7; i++)
{
std::cout << "a = " << outpoint.Get(1,i, 1) << " b = " << outpoint.Get(2,i, 2) << std::endl;
}