• 【转载】Matlab与C#连接的几种方式比较


     引自:   http://hi.baidu.com/adda/blog/item/c19bd33f3d87a6c77d1e714f.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。

    ----------------------------

    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.

    -------------------------------

    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


     

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