C# matlab混合程式設計 MWArray使用筆記

阿新 • • 發佈：2019-01-21

這幾天突然想搞一搞以前沒有搞定的MATLABC#混合程式設計，今天把原來編寫的程式碼拿出來看看，然後結合網上一些正確的和一些錯誤的程式碼看看，最後詳細參考了MATLAB的幫助文件，總算搞定了C#和MATLAB的混合程式設計。當然也不是完全搞定，僅僅完成了很小的一部分。總結一下，也就是熟悉MWArray和.NET之間的資料型別轉換。下面就和大家分享一下吧。
檢視MATLAB提供一個最簡單的關於繪圖函式的例子，我先實踐了一下MATLAB中的程式碼，發現發現有問題，有點懷疑matlab幫助文件的程式碼有問題，雖然這種情況真的非常的少見，但是後來證明我的懷疑是正確的。MATLAB原來C#的程式碼大概是這樣的。

//二維陣列,Y=X^2
double[,] plotValue = new double[10, 2];
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
plotValue[i, 0] = i;
plotValue[i, 1] = i * i;
}
//例項化Calculater物件
Calculater myCalculater = new Calculater();
//呼叫drawgraph方法
myCalculater.drawgraph((MWNumericArray)plotValue);
C#的程式碼中說起來也非常簡單，宣告一個二維陣列，使用for迴圈給每一個元素賦值，這個陣列的第

0列是X座標的值，陣列的第1列是Y座標的值，兩個座標的關係是Y=X^2。而MATLAB中m檔案的函式如下：
function drawgraph(coords)
plot(coords(1,:), coords(2,:));
MATLAB的程式碼的意思也很簡單，以coords矩陣的第1行的所有列為X座標，第2行的所有列為Y軸。在這裡一看發現了一個問題，我自己心裡想可能是matlab提供的範例似乎有點問題，C#建立的陣列是10行2列的，而drawgraph的函式似乎想接收一個2行10列的資料。這樣導致的兩個結果，第一，我個人總是得不到想要的結果，總給我畫一個空圖，這也是我上次嘗試的時候放棄的原因。第二，由於這個

debug存在，所以我就仔細研究了MWArray這個型別和與C#之間的型別轉換，這也是就是自學的快樂所在，解決一個問題還可以學到很多其他的東西，所以我每次都“樂此不疲”。
話說回來，如果把這個行列的關係搞清楚的話，就可以得到想要的結果。例如我把matlab的m檔案重寫成這樣的形式
function drawgraph(coords)
plot(coords(:,1), coords(:,2),'*');
那麼這條拋物線就很自然的得到了，結果如圖所示啊。為了表達的清楚一點，我還把標記換成了*。

問題了解決了，再來回顧一下前面的程式碼。在呼叫drawgraph方法時。plotValue這個double型別的陣列通過強制型別轉換轉化為了MWNumericArray。檢視drawgraph方法的資訊，函式的輸入輸出引數的型別，如下：
public void drawgraph(MathWorks.MATLAB.NET.Arrays.MWArray coords)
輸入的引數是一個MWArray型別的引數，而MWNumericArray是MWArray的派生類。我現在也覺得怪怪的函式的申明中明明函式的輸入引數是MWArray，而我把這個double陣列強制轉換成MWArray卻是總是提示編譯錯誤，無法進行強制型別轉換。
雖然上面的程式碼可以運行了，但是我又想是否可以通過構造方法構造出一個MWNumericArray型別的矩陣呢，答案當然是可以的。在VS的物件瀏覽器中查看了MWNumericArray各種構造方法，其中有一個構造方法是這樣的：
public MWNumericArray(MathWorks.MATLAB.NET.Arrays.MWArrayComplexity complexity, params int[]dimensions)
輸入的第一個引數是列舉型引數，有兩個值分別是Real，另一個是Complex；然後輸入矩陣的維數，由於有params關鍵字，所以可以建立指定大小的1維2維和3維矩陣。在這裡通過以下程式碼就可以構造一個MWNumericArray矩陣。
//使用構造方法，構造一個10行2列的實數矩陣
MWNumericArray plotValue = new MWNumericArray(MWArrayComplexity.Real, 10, 2);
接下來就是一段我“想當然”的程式碼：
for (int i = 0; i < 10;i++ )
{
plotValue[i, 0] = i;
plotValue[i, 1] = i*i;
}
但是編譯的時候，總是提示寫入或讀取了受保護的記憶體。經過幾次反覆我才驚醒過來，matlab中矩陣的下標是從1開始的，而C#是從0開始的。所以完整的程式碼是這樣的。（我還在國內的ilovematlab論壇，擔任simulink某個模組的版主，這個錯誤犯得真的不應該）。
//例項化Calculater物件
Calculater myCalculater = new Calculater();
//使用構造方法，構造一個10行2列的實數矩陣
MWNumericArray plotValue = new MWNumericArray(MWArrayComplexity.Real, 10, 2);
//注意該實數矩陣的下表從1開始
for (int i = 1; i <= 10;i++ )
{
plotValue[i, 1] = (i - 1);
plotValue[i, 2] = (i - 1) * (i - 1);
}
//呼叫drawgraph方法
myCalculater.drawgraph(plotValue);
經過這麼幾次折騰過後，成功構造了一個MWNumericArray型別的矩陣，如果現在強制轉換成MWArray是沒有問題了。這張想要的拋物線圖形也就出來了。
當前現在我還只是解決了陣列（矩陣）的輸入問題，當然還有陣列（矩陣）的輸出問題。這個留著下次再說吧。

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