与心灵对话

 % ++++MATLAB矩阵示例
% airfoil    %    美国太空总署机翼的稀疏矩阵的绘图示例。
% buckydem    %    Buckminster Fuller的网格球顶连通图。
% delsqdemo    %    不同域上的有限拉普拉斯微分算子。
% eigmovie    %    对称特征值电影。
% eigshow    %    矩阵特征值的图示。
% intro     %    MATLAB基本矩阵运算的介绍。
% inverter    %    大矩阵的逆示例。
% matmanip    %    矩阵操作介绍。
% rrefmovie    %    简化行阶梯形的计算。
% sepdemo    %    有限元网格的分离器。
% sparsity    %    稀疏排序效果演示。
% svdshow    %    矩阵奇异值的图形示例。
%
% ++++MATLAB数字示例
% bench     %    MATLAB基准。
% census    %    美国2000年人口预报。
% e2pi     %    如下问题的二维直观解答“e和e哪个较大？”
% fftdemo    %    光谱分析的快速傅立叶变换法使用。
% fitdemo    %    用单一算法作非线性曲线拟合。
% fplotdemo    %    函数作图的示例。
% funfuns    %    函数嵌套示例。
% lotkademo    %    常微分方程解的示例。
% quaddemo    %    适应性积分。
% quake     %    Loma Prieta震荡。
% spline2d    %    二维ginput和spline的示例。
% sunspots    %    MATLAB中快速傅立叶变换示例，用于分析太阳黑子活动性的变化。
% zerodemo    %    用fzero找零点。
%  
% ++++MATLAB可视化程序示例
% colormenu    %    在当前图象添加颜色条示例。
% cplxdemo    %    单复变函数映像。
% earthmap    %    地球地形的图形演示。
% graf2d    %    MATLAB中的二维坐标图
% graf2d2    %    MATLAB中三维坐标图。
% grafcplx    %    MATLAB中复函数图象。
% imagedemo    %    MATLAB的图形功能演示。
% imageext    %    变换与旋转图像颜色图演示。
% lorenz    %    洛仑兹混沌吸引子附近轨道的图象演示。
% penny     %    便士数据几种图。
% vibes     %    震荡L形膜电影。
% xfourier    %    傅立叶级数展开的图形演示。
% xpklein    %    克莱因瓶演示。
% xpsound     %    MATLAB声音功能演示。
%  
% ++++MATLAB语言程序示例
% graf3d    %    表面图的句柄图演示。
% hndlaxis    %    轴的句柄图演示。
% hndlgraf    %    线图的句柄图演示。
% xplang    %    MATLAB语言介绍。
%  
% ++++MATLAB常微分方程组程序演示
% a2ode     %    带实特征值的线性刚性问题。
% a3ode     %    带实特征值的线性刚性问题。
% b5ode     %    带复特征值的线性刚性问题。
% ballode     %    用于BALLDEMO中的弹球运动方程。
% besslode    %    用于BESSLDEMO的零阶Bessel方程。
% brussode    %    模拟化学反应(Brusselator)的刚性问题。
% buiode    %    Bui的刚性问题的分析解。
% chm6ode    %    从Enright到Hull的化学加工6的刚性问题。
% chm7ode    %    从 Enright到Hull的化学加工7的刚性问题。
% chm9ode    %    从 Enright到Hull的化学加工9的刚性问题。
% d1ode     %    带非线性实特征值的刚性问题。
% fem1ode    %    带有依赖于时间的块矩阵的刚性问题。
% fem2ode    %    带有不依赖于时间的块矩阵的刚性问题。
% gearode    %    由van der Houwen引用的归于Gear的刚性问题。
% hb1ode    %    Hindmarsh和Byrne的刚性问题1。
% hb2ode    %    Hindmarsh和Byrne的刚性问题2。
% hb3ode    %    Hindmarsh和Byrne的刚性问题3。
% odedemo    %    常微分方程组积分器的示例。
% orbitode    %    用于ORBITDEMO的限制三物体问题。
% orbt2ode    %    Hull et al的非刚性问题D5。
% rigidode    %    不受外力的刚体的欧拉方程。
% sticode    %    用于STICDEMO的固定于表面的弹簧驱动质量。
% vdpode    %    可参数化的van der Pol方程(对大μ刚性)。
%  
% ++++MATLAB图库程序示例
% cruller    %    麻花炸面圈的图形演示。
% klein1    %    克莱因瓶的图形演示。
% knot     %    包围三维绳结的管。
% logo     %    MATLAB的L形膜标识语的图形示例。
% modes     %    L形膜的12种模式的图形演示。
% quivdemo    %    震动方程的图形演示。
% spharm2    %    球面谐波的图形演示。
% tori4     %    四连接，未成结的圆环面的图形演示。
% finddemo    %    查找单独工具箱的可用示例的命令。
% helpfun    %    方便地显示帮助文本的效用函数。
% membrane    %    MathWorks标识语。
% peaks     %    双变量的样本函数。
% pltmat    %    在figure窗口显示矩阵的命令。
%  
% +++++MATLAB游戏演示程序
% bblwrap    %    泡泡游戏。
% life     %    Conway的生命游戏。
% soma     %    彩色魔方块。
% xpbombs    %    扫雷游戏。
%  
% ++++MATLAB其他演示程序
% codec     %    字母变换编码器/解码器。
% crulspin    %    扭纹圈自转电影。
% logospin    %    MathWorks标识语的自转电影。
% makevase    %    表面旋转的演示。
% quatdemo    %    四元数旋转。
% spinner    %    彩色线在空间自转。
% travel    %    “货郎担”问题。
% truss     %    弯桥构架动画。
% wrldtrv    %    绕地球大圆的航空线。
% xphide    %    运动物体的可视感知。
% xpquad    %    二次超曲面的作图演示。
%  
% ++++MATLAB帮助函数示例
%    bucky    %    Buckminster Fuller的球顶网格图。
% cmdlnbgn    %    命令行示例的设定。
% cmdlnend    %    命令行示例演示后清除。
% cmdlnwin    %    运行命令行演示的通行路径。
% finddemo    %    对单独工具箱查找可用示例的命令。
% helpfun    %    方便地显示帮助文本的效用函数。
% membrane    %    MathWorks标识符。
% peaks     %    双变量样本函数。
% pltmat    %    在figure窗口显示矩阵的命令。
   quit
% 你可以把上面的代码在命令运行窗口里运行一下，然后你再遇到问题时就可以
% 在历史记录中找相关命令了，但愿对朋友们有帮助吧!

% 作者：greation ，版权所有，引用请注明出处并请保留作者署名，谢谢！

马上要考试啦，而且还要写报告做实验，可就是打不起精神来准备。突然想起来写写blog，这次想写的是关于matlab混合编程的东西，以便日后用得着的时候可以方便的查看。

 

关于为什么要进行matlab的混合编程的原因，现在不想去仔细地调查了，哪天有兴致了再写吧。matlab的混合编程范围也很广，包括与C，fortran，Basic等各种高级语言的混合编程，我呢，只对C还稍稍有点认识，就写C的。

 

matlab与C的混合编程包括在C中调用matlab和在matlab中调用C。先写在C中调用matlab吧。在C中调用matlab可以使用matlab引擎，也利用matlab编译器。嗯，先写利用matlab编译器的。

 

关于这个编译器的介绍，等考完PLD了，再去仔细地调研一下。这篇呢就从一个简单的例子来讲述一下怎么利用matlab的编译器来进行混合编程。

 

首先，启动matlab，编写一个简单的函数M文件，myplot.m：

function myplot()

 

n = 0:0.01:1;

y = sin(2*pi*n);

 

plot(n,y)

 

NOTE:就目前来说，matlab还只支持函数M文件的编译，而不支持脚本M文件，所以一定要写成函数M文件。

 

写完M文件之后，必须对文件进行编译。在编译之前，必须对编译器进行配置（这个步骤只需进行一次，下次再用时就不用再进行配置了）。配置使用的命令是mbuild -setup。然后按着提示选择y/n和123就好了。

配置完成之后，就可以进行编译了。编译使用的命令是mcc。mcc函数可以带多种参数，关于各个参数的含义以后再说吧。在这里使用：

mcc -W cpplib:libmyplot -T link:lib myplot.m

 

Note：这里libmyplot是生成的lib文件的文件名，myplot.m是待编译的文件。使用这个命令将会生成一序列不同格式的文件，在后面将会利用到。这个过程比较慢，要耐心等待，别以为是程序有问题然后就给关了，呵呵。

 

这些是用matlab来实现的步骤，下面就要开始用c来调用了。

先要对vc的预编译路径进行设置。我用的是VC++6.0，设置的方法是：

在tools\options\directions下的show directions for下的组合框选include files项，添加"%matlab\extern\include"，再选择library files项，添加"%matlab\EXTERN\LIB\WIN32\MICROSOFT"。这里%matlab是matlab的安装路径，library files项要根据系统平台及c语言的开发环境来选择。这个设置跟前面matlab编译器的设置一样，只需要设一次就可以了，建立其它的工程时不用现进行设置。

 

然后可以开始编程了。这里选用MFC编程。先建立一个基于对话框的工程，接受所有黑夜默认的设置。完成后，将前面编译生成的.ctf,.dll和.lib文件复制到当前工程路径下。

 

对生成的对话框做一些改动，去掉自动生成的“确定”及取消“按钮”及文本（如果你想留着也没关系啦），添加"Plot"及"Close"按钮，并添加其响应函数（双击按钮就会生成的）。

 

在myplotDlg.cpp文件里添加：

#include myplot.h

 

在OnInitDialog函数里添加如下：

// Initialize the MCR
 if (!mclInitializeApplication(NULL,0))
 {
  AfxMessageBox(_T("Could not intialize the application."));
  return TRUE;
 }

 // Initialize the matlab library
 libmyplotInitialize();

 

在Plot按钮的响应函数中，添加：

myplot();

 

在Close按钮的响应函数中，添加：

// Terminate the library
 libmyplotTerminate();

 

 // Terminate the MCR
 mclTerminateApplication();

 

 OnClose();

 

程序的编写到这里就OK啦。然后要设置连接选项了。

Project\settings\category选择Input，在Object/Library modules添加libmyplot.lib mclmcrrt.lib，对Win32 Release和Win32 Debug都进行相同的设置。

 

这样的Over了，编译，链接，运行，就可以看到结果了。不过估计是因为要启动MCR吧，程序的启动会很慢，耐心等待哦。

 

最后说一下关于程序的发布问题。之所以进行混合编程，一个很重要的原因就是想让一些matlab函数可以脱离matlab平台运行，为了达到这一目的，在发布程序时，除了发布C生成的可执行文件及matlab编译生成的.ctf,.dll和.lib文件外，还应该同时发布一个MCRInstaller以便没有matlab平台的用户使用。MCRInstaller的生成方法很简单，使用下面的函数即可：

zipfile = buildmcr(dirname)

该函数将生成MCRInstaller.zip文件，并将该文件保存到dirname指定的路径下，zipfile返回的是完整的路径名。

 

这样就可以发布程序了。没有matlab平台的用户在使用时，应该先将MCRInstaller.zip解压到本地的某一路径下，并将其中的可执行文件所在的路径（应该是在bin文件夹底下）添加到系统环境变量中。

Note:添加系统环境变量的方法

在我的电脑上右键，选择属性，再选择高级子菜单，点击环境变量按钮，并点击弹出对话框中系统变量对应的新建按钮，变量名可以自定义，变量值就是前面得到的路径。

 

这样就彻底地结束了，不过我没有在没有matlab平台的电脑上测试过，哪位测试过的告诉我一下结果。

用MATLAB的GUIDE进行图像界面的编程是非常简单的。在这里唐僧几句，学习MATLAB最好的资料是MATLAB自带的帮助文档。这个，王星焱跟我说过好多次了，其实其他的好多软件都是这样的。不过我的自学能力差一些。在去年暑假在合肥电院实习的时候，手边什么书都没有，没有办法，只好硬着头皮看MATLAB帮助文档。虽然是e文的，但是还是能看懂的，在金山词霸的帮助下。

 

所以，关于GUI的入门，就交给MATLAB的帮助文档了。下面说说更进一步的东西，面向的读者，是已经入门的。关于GUI，我认为，如果变出一个能用的像样的东西，一是菜单，二是控件。

 

菜单很简单，就是弄清除菜单之间的关系就可以了。我没有做过菜单，但是相信用到的时候肯定会做。

 

控件的使用，主要是用好CreateFcn，Callback。用好这两个，一般的程序就能编了。CreateFcn中的语句就是在程序运行时，就立即执行的script。如果是编很简单的，不需要复杂可控的交互的程序，这个就够了。但是如果说是希望界面可控，那么最好用callback。在相应控件下，添加相应的script就可以实现比较复杂的功能了。下面，举几个我整理的常用的控件的callback：

 

1可编辑文本框：

读入数据：

val=str2num(get(handles.edit1,'string'));

显示数据：

set(handles.edit1,'string',num2str(get(handles.slider1,'value')));

这条命令，把滑块的值显示出来。如果想显示其他变量，把num2str(get(handles.slider1,'value'))改成该变量即可。

2滑条：

set(handles.slider1,'value',val)

这条命令把变量val的值显示出来。

注意滑条需要设定min和max两个属性。

3button，这个最常用，在button的callback中直接写入程序即可。

 

昨天晚上，北大的辛诚让我帮他算道积分，用matlab进行数值积分，其实也挺方便的。

第一句命令：syms a b x

第二句命令：int(x^a*exp(-x)*(cos(b*x)-sin(b*x))/b,x,0,inf)

然后就会得到结果。想用maple验证一下，结果maple没有给出结果。郁闷。看来是自己maple学的不好。

 

刚才用maple算出来了，呵呵，用命令int(x^a*exp(-x)*(cos(b*x)-sin(b*x))/b,x=0..infinity);看来还是自己学艺不精啊！在数值方面，还是maple强那么一点点，呵呵。

积分结果是：

2^a*b^(-a-2)*(Pi^(1/2)*GAMMA(1/2+1/2*a)*(1/b^2+1)^(-1/2*a-1/2)*cos(2*(1/2+1/2*a)*arctan(1/b))/GAMMA(-1/2*a)-2*Pi^(1/2)*(1/b^2+1)^(-1-1/2*a)*cos(a*arctan(1/b))*GAMMA(1+1/2*a)/(b*(1+a)*GAMMA(-1/2*a-1/2))-2*Pi^(1/2)*(1/b^2+1)^(-1-1/2*a)*sin(a*arctan(1/b))*GAMMA(1+1/2*a)/((1+a)*GAMMA(-1/2*a-1/2)))-2^a*b^(-a-2)*(Pi^(1/2)*GAMMA(1+1/2*a)*(1/b^2+1)^(-1/2*a-1/2)*cos(2*(1/2+1/2*a)*arctan(1/b))/GAMMA(-1/2*a+1/2)-2*Pi^(1/2)*(1/b^2+1)^(-1-1/2*a)*cos(a*arctan(1/b))*GAMMA(3/2+1/2*a)/(b*(1+a)*GAMMA(-1/2*a))-2*Pi^(1/2)*(1/b^2+1)^(-1-1/2*a)*sin(a*arctan(1/b))*GAMMA(3/2+1/2*a)/((1+a)*GAMMA(-1/2*a)))