C#与MATLAB混合编程—C#winform调用MATLAB封装的dll及数据传输和转换

在日常科研中中，我们往往会使用MATLAB来进行数据处理，但MATLAB的呈现就不太理想。而在工业界面设计中，我们往往会使用C#来设计页面。本文主要说明了采用C#来调用MATLAB封装的dll。

本文采用的软件是MATLAB2021b(64bit) + Visual Studio 2022(.Net Framework4.8)。

第一步：

1. 创建一个C#的winform程序。

2. 修改目标平台为x64（很重要！！！不改就会报错）

 右键项目文件—选择“属性”—选择“生成”—目标平台选择“x64”。

 3. 拖动一个button按钮和一些textBox文本框

4. 编写要实现的功能

在很多文章中，都喜欢用一个数据来进行数据传输，但往往在项目中都是数组数据。本文主要实现比较简单的功能，输入数据为两个C#2*3的数据，MATLAB中执行对应位置相加的结果，即输出大小也是2*3。

第二步：

1. 编写MATLAB函数，文件名为MySum.m（建议文件名与函数名一致）

%% 计算两个数组按对应位置相加的结果
function out  = MySum(x1, x2)
out = x1 + x2; % x1,x2都是2*3的数组
end

2. 封装为dll文件

点击“APP”—在应用程序部署里面选择“Library Compiler”

 在TYPE里面选择.NET Assembly、

 点击“+”，选择我们保存的MySum.m文件

 点击“Package”—选择工程文件的存放路径—点击“保存”，会出现下图所示，等待打包结束。

 成功后，选择尾缀为only的文件夹，复制里面的MySum.dll文件

 将MySum.dll文件复制到C#文件目录binDebug文件夹下

 将MWArray.dll文件也复制到C#文件目录binDebug文件夹下，MWArray.dll文件通常在MATLAB安装目录toolboxdotnetbuilderbinwin64v4.0，像我的文件路径就是D:MATLAB2021btoolboxdotnetbuilderbinwin64v4.0

第三步：编写C#程序

1. 添加引用，将MySum.dll和MWArray.dll添加到项目管理中

 选择binDebug文件夹下复制的两个文件

 添加成功后，我们能看到引用里面就已经包含了这两个文件

 2. 添加using

 3. 给一个button点击指令

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            // 定义两个2*3的二维数组
            double[,] x1 = new double[,] { { 1.25, 2.13, 3 }, { 4, 5.5764, 6 } };
            double[,] x2 = new double[,] { { 1.25, 2, 3 }, { 4, 5, 6 } };

            // 将C#的数据格式转换为MATLAB能够识别的数据格式
            MWNumericArray arr1 = x1;
            MWNumericArray arr2 = x2;

            // 实例化对象
            MySum.Class1 mySum = new MySum.Class1();

            // 调用dll，并接收返回结果(out是关键字，不要用out来接收结果)
            MWArray rst = mySum.MySum(arr1, arr2);

            // 将MATLAB的数据转化为中间过渡格式
            MWNumericArray result = (MWNumericArray)rst;

            // 将中间过渡格式转化为C#的数据格式
            double[,] csArray = (double[,])result.ToArray(MWArrayComponent.Real); // 接收数据

            // 将结果展示出来（并保留两位小数）
            textBox1.Text = csArray[0, 0].ToString("f2");
            textBox2.Text = csArray[0, 1].ToString("f2");
            textBox3.Text = csArray[0, 2].ToString("f2");
            textBox4.Text = csArray[1, 0].ToString("f2");
            textBox5.Text = csArray[1, 1].ToString("f2");
            textBox6.Text = csArray[1, 2].ToString("f2");


        }

 4. 结果展示

C#完整代码

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;

// 添加MATLAB格式转换
using MathWorks.MATLAB.NET.Arrays;
using MathWorks.MATLAB.NET.Utility;

namespace WindowsFormsApp1
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            // 定义两个2*3的二维数组
            double[,] x1 = new double[,] { { 1.25, 2.13, 3 }, { 4, 5.5764, 6 } };
            double[,] x2 = new double[,] { { 1.25, 2, 3 }, { 4, 5, 6 } };

            // 将C#的数据格式转换为MATLAB能够识别的数据格式
            MWNumericArray arr1 = x1;
            MWNumericArray arr2 = x2;

            // 实例化对象
            MySum.Class1 mySum = new MySum.Class1();

            // 调用dll，并接收返回结果(out是关键字，不要用out来接收结果)
            MWArray rst = mySum.MySum(arr1, arr2);

            // 将MATLAB的数据转化为中间过渡格式
            MWNumericArray result = (MWNumericArray)rst;

            // 将中间过渡格式转化为C#的数据格式
            double[,] csArray = (double[,])result.ToArray(MWArrayComponent.Real); // 接收数据

            // 将结果展示出来（并保留两位小数）
            textBox1.Text = csArray[0, 0].ToString("f2");
            textBox2.Text = csArray[0, 1].ToString("f2");
            textBox3.Text = csArray[0, 2].ToString("f2");
            textBox4.Text = csArray[1, 0].ToString("f2");
            textBox5.Text = csArray[1, 1].ToString("f2");
            textBox6.Text = csArray[1, 2].ToString("f2");


        }
    }
}