《刘卫国全套配套课件matlab程序设计与应用第3版第13章matlab外部程序接口技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《刘卫国全套配套课件matlab程序设计与应用第3版第13章matlab外部程序接口技术（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第13章 MATLAB外部程序接口技术 13.1 MATLAB与Office软件的混合使用 13.2 MATLAB数据接口 13.3 MATLAB与其他语言的接口,13.1 MATLAB与Office软件的混合使用,为了在Word环境下调用MATLAB的计算功能，需要调用MATLAB的Notebook软件工具，它为Word提供M-Book.dot模板。利用该模板创建的Word文档通常称为M-Book文档。 1Notebook的安装与启动 notebook -setup,13.1.1 在Word中使用MATLAB,2Notebook菜单项 M-Book模板定义了Word与MATLAB进行通信的宏
2、指令、文档样式和工具栏。,3单元的使用 在MATLAB Notebook中，凡是在Word与MATLAB之间进行传递的内容称为单元（cell），它是Notebook与MATLAB交互的基本单位。 （1）输入输出单元 定义输入单元的方法 输入单元执行后产生蓝色的输出单元。 （2）自动初始化单元 （3）单元组,4计算区 计算区（calc zone）是一个由普通Word文本、输入单元和输出单元组成的连续区，用于描述某个具体的作业或问题。在计算区里，用户可以根据描述问题的需要，安排段落、标题、分栏，而不受计算区外的有关格式的约束。 定义计算区的方法,13.1.2 在Excel中使用MATLAB,通过S
3、preadsheet Link，可以在Excel工作区和MATLAB工作空间之间进行数据交换，也可以使用插件方式在Excel中调用MATLAB的算法。 1Spreadsheet Link的安装与启动,2Spreadsheet Link的操作 （1）将Excel表格中的数据导出到MATLAB工作空间中 （2）从MATLAB工作空间导入数据到Excel表格中 （3）调用MATLAB函数进行运算,13.2 MATLAB数据接口,MATLAB提供多种方法支持将磁盘文件和剪贴板中的数据导入到MATLAB的工作区，最简单的办法是使用数据导入向导（可通过在“主页”选项卡“变量”命令组中选择“导入数据”命令按
4、钮或在命令行窗口执行uiimport命令来激活它），而在M文件中则可以使用MATLAB文件操作函数。,13.2.1 文件操作,1文件打开与关闭 （1）fopen函数 fid=fopen(filename,permission) r 以读方式打开一个文件。 w 以写方式打开一个文件。 a 打开一个文件，随后的操作可在该文件末尾添加数据 r+ 以读和写方式打开一个文件 fopen默认打开二进制文件，如果打开的是文本文件，则需在上述允许方式后加t，如rt、wt等。例如： F1=fopen(old.txt,rt) F2=fopen(new.dat,r+),（2）fclose函数 fclose函数用于关
5、闭已打开的文件，其调用格式为： status=fclose(fid),2文件的读写 （1）fscanf函数 fscanf 函数用于读取文本文件的内容，并按指定格式存入矩阵，其调用格式为： A,count=fscanf(fid,fmt,size),例如： x=fscanf(fid,%5d,100); y=fscanf(fid,%5d,10,10);,（2）fprintf函数 fprintf函数可以将数据按指定格式写入到文本文件中，其调用格式为： count=fprintf(fid,fmt,A),例13-1 计算当x=0.0，0.1，0.2，1.0时，f(x)=ex的值，并将结果写入文件demo1
6、.txt。 程序如下： x=0:0.1:1; Y=x;exp(x); fid=fopen(demo1.txt,w); fprintf(fid,%6.2f %12.8fn,Y); fclose(fid);,（3）fgetl与fgets函数 除上述对文本文件进行读写操作的函数外，读取文本文件的函数还有fgetl和fgets，它们按行读取数据，其调用格式为： line=fgetl(fid) line=fgets(fid，nchar),例13-2 读出例13-1生成的文件demo1.txt中的数据。 fid=fopen(demo1.txt,r); while 1 line=fgetl(fid); if
7、 line0 break end disp(line) end fclose(fid);,（4）textscan函数 如果一个文件中的数据全部由ASCII字符组成，且数据间有间隔符（如空格、逗号、分号、制表位），则文件称为有格式文件。有格式文件可以使用文本输入函数textscan读取数据，函数调用格式为： C=textscan(fid,fmt,N,param,value) 例13-3 假定文件textdemo.txt中有以下格式的数据： Name English Chinese Mathmatics Wang 99 98 100 Li 98 89 70 Zhang 80 90 97 Zhao
8、77 65 87 从该文件中将前3个数据读入到grades的程序段如下： fid=fopen(textdemo.txt,r); grades=textscan(fid,%s %d %d %d,3,headerlines,1);,（5）fread函数 该函数从文件中读入二进制数据，其调用格式为： A,count=fread(fid,size,precision,skip) 例13-4 假设文件alphabet.txt的内容是按顺序排列的26个大写英文字母，读取前5个字母的ASCII和这5个字符。 程序如下： fid=fopen(alphabet.txt,r); c=fread(fid,5); f
9、rewind(fid); d=fread(fid,5,*char); fclose(fid);,（6）fwrite函数 fwrite 函数按照指定的数据类型将矩阵中的元素写入到文件中，其调用格式为： count=fwrite(fid,A,precision) 例13-5 建立一数据文件magic5.dat，用于存放5阶魔方阵。 程序如下： fid=fopen(magic5.dat,w); cnt=fwrite(fid,magic(5),int32); fclose(fid);,3数据文件定位,（1）fseek函数 该函数用于定位文件位置指针，其调用格式为： status=fseek(fid,o
10、ffset,origin) 例如： fseek(fid,0,-1) %指针指向文件头 fseek(fid,-5,eof) %指针指向文件尾前第5个字节 （2）ftell函数 该函数用来查询文件指针的当前位置，其调用格式为： position=ftell(fid) ftell函数的返回值为从文件头到指针当前位置的字节数。若返回值为-1，表示获取文件当前位置失败。,例13-6 下列程序执行后，变量four、position和three的值是多少？ a=1:5; fid=fopen(fdat.bin,w); fwrite(fid,a,int16); fclose(fid); fid=fopen(fd
11、at.bin,r); status=fseek(fid,6,bof); four=fread(fid,1,int16); position=ftell(fid); status=fseek(fid,-4,cof); three=fread(fid,1,int16); status=fclose(fid);,（3）feof函数 该函数用来判断当前的文件位置指针是否到达文件尾部： status=feof(fid) 当到达文件结束位置时，测试结果为1，否则返回0。 （4）ferror函数 用来查询最近一次输入或输出操作中的出错信息： message=ferror(fid),13.2.2 MAT文件与
12、应用,1MAT文件 save命令可以将MATLAB系统内部数据保存为MAT文件，而load命令可以将磁盘上的MAT文件中的数据读入到MATLAB系统中。 MATLAB提供的用于操作MAT文件的API函数封装于两个标准库文件中：libmat.lib和libmx.lib。前者用于对MAT文件的操作，后者用于对MAT文件中矩阵的操作 2C语言MAT函数 用于在C程序中对MAT文件进行操作。,3MAT文件的基本操作,在C程序中，通过指向MAT文件的指针对文件进行操作，定义指向MAT文件的指针的格式为： MATFile *mfp; （1）打开MAT文件 mfp=matOpen(filename,mode
13、),（2）读写MAT文件 向MAT文件中写入一个矩阵。 matPutVariable(mfp,name,mp) matPutArrayAsGlobal(mfp,mp) 获取MAT文件中的变量列表。 matGetDir(mfp,num) 从MAT文件中读取一个矩阵。 matGetVariable(mfp,name) （3）关闭MAT文件。 matClose(mfp),4mx函数,在C程序中，使用MATLAB数据时还用到MATLAB提供的接口函数中的mx函数，以完成对mxArray对象的操作。MATLAB的矩阵运算是以mxArray结构体（C+中是mwArray类）为核心构建的。,5MAT文件操作
14、举例,例13-7 创建对MAT文件进行操作的C程序。,编译生成应用程序的两种方法。 （1）利用Microsoft Visual Studio 2010集成环境 （2）利用MATLAB编译器,13.3 MATLAB与其他语言的接口,MEX（MATLAB executable）动态链接函数接口是MATLAB调用其他语言程序的接口，通过mex命令将C、C+等语言编写的函数编译成动态链接程序，使之成为MATLAB的一个扩展函数。,13.3.1 MEX文件,1MEX函数 MEX函数用于从MATLAB环境中获取必要的矩阵数据和相应信息。所有MEX函数均在MATLAB的子文件夹externinclude中的
15、头文件mex.h得到声明。,2MEX文件的建立 C语言的MEX文件的源程序由如下两个部分组成。 （1）入口子程序（mexFunction） void mexFunction(int nlhs,mxArray *plhs,int nrhs,const mxArray *prhs) （2）计算子程序（computational routine） 包含所有完成计算功能的程序代码，由入口子程序调用。 例13-8 编写求两个数的最小公倍数的C语言MEX文件。,3MEX文件的编译 MEX文件的编译需要具备两个条件：一是要求已经安装MATLAB应用程序接口组件及其相应的工具，另一个是要求有合适的C语言编译器
16、。MEX文件的编译使用mex命令，如果第一次使用，需要配置mex采用什么编译器。 mex setup 编译上述MEX文件，在MATLAB命令行窗口下输入命令： mex c_mex.c,13.3.2 MATLAB引擎,MATLAB引擎（engine）是用于和外部程序结合使用的一组函数和程序库，在C语言程序中利用MATLAB引擎来调用MATLAB中的函数。 1MATLAB引擎函数,2MATLAB引擎的使用 首先需要将mxArray转换成MATLAB中可操作的形式。 将mxArray转换成MATLAB可理解的形式。一是用函数mxCreate来创建矩阵，然后用mxSetName对其命名；二是选择将一个自定义的数据结构复制到mxAr
