### C#与MATLAB混合编程教程
#### 一、引言
随着软件开发技术的不断发展，跨语言编程已成为一种常见的需求。本教程旨在为初学者介绍如何实现C#与MATLAB之间的混合编程，通过这种方式可以充分利用MATLAB强大的数值计算能力和C#优秀的图形用户界面设计能力。本文将详细介绍从MATLAB COM组件的创建到C#中的调用过程。
#### 二、MATLAB COM组件的创建
##### 2.1 创建COM组件前的准备
在开始之前，请确保您的开发环境已正确设置。这里我们使用的是MATLAB 6.5和Visual C++ 6.0。您需要确保这两种工具都已安装在您的计算机上，并且MATLAB的路径已经被添加到了系统的环境变量中。
##### 2.2 编写M函数
我们需要编写两个简单的M函数，它们将在后续步骤中被封装成COM组件的一部分。
- **矩阵相乘函数** `MatrixMul.m`:
```matlab
function z = MatrixMul(x, y)
z = x * y;
```
- **绘图函数** `PlotLine.m`:
```matlab
function PlotLine(x, y)
plot(x, y);
```
这些函数非常简单，但足以展示如何将MATLAB的功能封装到COM组件中。
##### 2.3 使用COMBuilder创建COM组件
接下来，我们将使用MATLAB自带的COMBuilder来创建一个名为`CShapeMat`的COM组件。具体步骤如下：
1. **启动COMBuilder**: 在MATLAB命令行中输入`comtool`命令，打开COMBuilder窗口。
2. **创建新项目**: 在COMBuilder中选择“New Project”，并设置项目的名称为`CShapeMat`。
3. **配置项目设置**: 在“Project Settings”对话框中，输入组件名`CShapeMat`，并为组件中的每个类设置相应的名称。如果您打算使用MATLAB的绘图功能（例如，`PlotLine`函数），则需要在“Compiler Options”中选择使用图形库。
4. **添加M函数**: 将之前编写的`MatrixMul.m`和`PlotLine.m`文件添加到项目中。
5. **生成COM组件**: 完成所有设置后，生成COM组件。
6. **发布组件**: 最后一步是发布组件，生成组件安装包。
#### 三、C#中调用MATLAB COM组件
在成功创建了MATLAB COM组件之后，接下来的任务是在C#应用程序中调用这个组件。
##### 3.1 创建C#应用程序
使用Visual Studio创建一个新的C# Windows应用程序项目，命名为`CShapeMatTest`。
##### 3.2 添加对COM组件的引用
为了能够在C#中使用`CShapeMat`组件，我们需要将其对应的`.dll`文件添加到我们的项目中作为引用。具体步骤如下：
1. 在解决方案资源管理器中右键点击项目名称，选择“Add Reference...”。
2. 在弹出的“Add Reference”对话框中，选择“COM”选项卡。
3. 搜索并选择`CShapeMat_1_0`组件，然后点击“OK”。
##### 3.3 编写C#代码调用MATLAB功能
接下来，我们可以编写C#代码来调用之前创建的MATLAB COM组件中的函数。下面是一个简单的示例，演示如何在C#中调用`MatrixMul`函数：
```csharp
using System;
using CShapeMat;
public partial class Form1 : Form
{
public Form1()
{
InitializeComponent();
}
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
double[,] x = new double[2, 3];
double[,] y = new double[3, 2];
double[,] z;
CShapeMatClass csm = new CShapeMatClass();
for (int j = 0; j < 2; j++)
{
for (int k = 0; k < 3; k++)
{
x[j, k] = j + k;
y[k, j] = j * k;
}
}
object ox = x;
object oy = y;
object oz = null;
csm.matrixmul(1, ref oz, ox, oy);
z = (double[,])oz;
// 在此可以添加对结果矩阵z的操作或显示
}
}
```
#### 四、注意事项
- 在C#中，数组下标是从0开始的，而在MATLAB中数组下标是从1开始的。这意味着在C#中获取的结果矩阵`z`的下标也是从1开始的。因此，在后续的程序中使用`z`时，需要注意这种差异。
- 如果您的目标机器上没有安装MATLAB，那么在安装`CShapeMat`组件之前，需要确保将组件拷贝到正确的路径中，并且该路径中不能包含中文字符。
- 确保已经修改了系统环境变量，将`C:\CShapeMat\bin\win32`路径添加到`Path`变量的最前面。
通过以上步骤，您可以成功地在C#中调用MATLAB的功能，实现两种语言之间的混合编程。这不仅能够帮助您更好地利用两种语言的优势，还能为您的项目提供更多的灵活性。
