C# matlab混合编程 MWArray使用笔记

百年孤独

这几天突然想搞一搞以前没有搞定的MATLABC#混合编程，今天把原来编写的代码拿出来看看，然后结合网上一些正确的和一些错误的代码看看，最后详细参考了MATLAB的帮助文档，总算搞定了C#和MATLAB的混合编程。当然也不是完全搞定，仅仅完成了很小的一部分。总结一下，也就是熟悉MWArray和.NET之间的数据类型转换。下面就和大家分享一下吧。
       查看MATLAB提供一个最简单的关于绘图函数的例子，我先实践了一下MATLAB中的代码，发现发现有问题，有点怀疑matlab帮助文档的代码有问题，虽然这种情况真的非常的少见，但是后来证明我的怀疑是正确的。MATLAB原来C#的代码大概是这样的。
//二维数组,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;

}

//实例化Calculater对象

Calculater myCalculater = new Calculater();

//调用drawgraph方法

myCalculater.drawgraph((MWNumericArray)plotValue);
C#的代码中说起来也非常简单，声明一个二维数组，使用for循环给每一个元素赋值，这个数组的第0列是X坐标的值，数组的第1列是Y坐标的值，两个坐标的关系是Y=X^2。而MATLAB中m文件的函数如下：
function drawgraph(coords)

plot(coords(1,:), coords(2,:));

MATLAB的代码的意思也很简单，以coords矩阵的第1行的所有列为X坐标，第2行的所有列为Y轴。在这里一看发现了一个问题，我自己心里想可能是matlab提供的范例似乎有点问题，C#创建的数组是10行2列的，而drawgraph的函数似乎想接收一个2行10列的数据。这样导致的两个结果，第一，我个人总是得不到想要的结果，总给我画一个空图，这也是我上次尝试的时候放弃的原因。第二，由于这个debug存在，所以我就仔细研究了MWArray这个类型和与C#之间的类型转换，这也是就是自学的快乐所在，解决一个问题还可以学到很多其他的东西，所以我每次都“乐此不疲”。

       话说回来，如果把这个行列的关系搞清楚的话，就可以得到想要的结果。例如我把matlab的m文件重写成这样的形式

function drawgraph(coords)

plot(coords(:,1), coords(:,2),'*');

那么这条抛物线就很自然的得到了，结果如图所示啊。为了表达的清楚一点，我还把标记换成了*。

问题了解决了，再来回顾一下前面的代码。在调用drawgraph方法时。plotValue这个double类型的数组通过强制类型转换转化为了MWNumericArray。查看drawgraph方法的信息，函数的输入输出参数的类型，如下：
public void drawgraph(MathWorks.MATLAB.NET.Arrays.MWArray coords)

       输入的参数是一个MWArray类型的参数，而MWNumericArray是MWArray的派生类。我现在也觉得怪怪的函数的申明中明明函数的输入参数是MWArray，而我把这个double数组强制转换成MWArray却是总是提示编译错误，无法进行强制类型转换。
虽然上面的代码可以运行了，但是我又想是否可以通过构造方法构造出一个MWNumericArray类型的矩阵呢，答案当然是可以的。在VS的对象浏览器中查看了MWNumericArray各种构造方法，其中有一个构造方法是这样的：
public MWNumericArray(MathWorks.MATLAB.NET.Arrays.MWArrayComplexity complexity, params int[] dimensions)
输入的第一个参数是枚举型参数，有两个值分别是Real，另一个是Complex；然后输入矩阵的维数，由于有params关键字，所以可以创建指定大小的1维2维和3维矩阵。在这里通过以下代码就可以构造一个MWNumericArray矩阵。
//使用构造方法，构造一个10行2列的实数矩阵

MWNumericArray plotValue = new MWNumericArray(MWArrayComplexity.Real, 10, 2);
接下来就是一段我“想当然”的代码：
for (int i = 0; i < 10;i++ )

{
plotValue[i, 0] = i;

plotValue[i, 1] = i*i;

}
但是编译的时候，总是提示写入或读取了受保护的内存。经过几次反复我才惊醒过来，matlab中矩阵的下标是从1开始的，而C#是从0开始的。所以完整的代码是这样的。（我还在国内的ilovematlab论坛，担任simulink某个模块的版主，这个错误犯得真的不应该）。
//实例化Calculater对象

Calculater myCalculater = new Calculater();

//使用构造方法，构造一个10行2列的实数矩阵

MWNumericArray plotValue = new MWNumericArray(MWArrayComplexity.Real, 10, 2);

//注意该实数矩阵的下表从1开始

for (int i = 1; i <= 10;i++ )

{

plotValue[i, 1] = (i - 1);

plotValue[i, 2] = (i - 1) * (i - 1);

}

//调用drawgraph方法

myCalculater.drawgraph(plotValue);
经过这么几次折腾过后，成功构造了一个MWNumericArray类型的矩阵，如果现在强制转换成MWArray是没有问题了。这张想要的抛物线图形也就出来了。
当前现在我还只是解决了数组（矩阵）的输入问题，当然还有数组（矩阵）的输出问题。这个留着下次再说吧。