利用MatrixVB实现MATLAB与VB混合编程简易教程Word格式.docx
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图7-2
选择标准EXE工程模板
（2）单击“打开”按钮，所建立的项目及开发界面如图7-3所示。
图7-3
VB项目及开发界面
3.为项目引入MatrixVB
在project下拉菜单中单击References，在弹出的对话框中选中MMatrix项目，系统将加载MatrixVB的动态链接库MMatrix.DLL，如图7-4所示。
图7-4
引入MatrixVB的动态链接库
3.2.2
在VB中使用MatrixVB的命令与函数
1．采用立即窗口的形式
在项目中引入MatrixVB库后，在VB中可以直接在开发环境的“立即窗口”中输入MATLAB命令，让VB编译器立即执行，如在MATLAB主窗口中一样。
在View下拉菜单的中选择ImmediateWindows选项在开发环境中得到“立即窗口”，如图7-5所示。
图7-5
VB中的立即窗口
例如，在“立即窗口”中输入如下命令：
A=eye（4,4）
A.show
命令将产生一个4行4列的单位矩阵，并在MatrixVB的观察窗口MatrixViewer中显示结果，如图7-6所示。
图7-6
在VB立即窗口中产生矩阵
或者，在“立即窗口”中输入命令：
mesh（peaks（3））
将在MatrixVB的图形窗口Figure1中绘制并显示一个曲面网线图，如图7-7所示。
图7-7
通过立即窗口绘制曲面图
2．在VB程序代码中使用
可以将MatrixVB的函数与命令调用嵌入到VB程序代码中实现相应的功能，其函数与命令的使用方式类似于在MATLAB环境中的使用方式。
例如，我们可以将上例中的功能在VB代码中实现，步骤为：
（1）在上例的主窗口中增加一个按钮，如图7-8所示。
图7-8
为窗口Form1增加按钮
（2）在按钮的Click事件处理过程中产生一个4行4列单位矩阵并显示，代码如下：
PrivateSubCommand1_Click（）
A=eye（4,4）
A.Show
EndSub
单击命令按钮运行程序，运行结果如图7-9所示。
图7-9
VB代码中用MatrixVB产生矩阵
同样，在代码中也可以嵌入MatrixVB绘制图形的函数与命令，将该例按钮的Click事件处理过程中的代码进行如下修改。
PrivateSubCommand1_Click（）
mesh（peaks（30））
运行结果如图7-10所示。
图7-10
通过嵌入MatrixVB命令绘图
在发布基于MatrixVB的VB应用程序时，应将相应的库文件随系统一起发布。
这些文件包括：
v4510v.dll、c4510v.dll、ago4510.dll、msvcrt.dll、msvcirt.dll和MMatrix.dll。
由于MMatrix.dll是COM服务器，所以必须在操作系统中注册后方可使用，注册时可使用如下命令行语句：
regsvr32mMatrix.dll
如果目标操作系统是Windows95，还必须发布另外两个OpenGL文件即opengl32.dll与glu32.dll，但在其他操作系统如Windows98/Me/NT4/2000等环境下，则不需要安装这些文件。
2.3
MatrixVB的矩阵操作
矩阵是表示一组数据关系的组合，在MatrixVB中包含了许多矩阵分析函数，为了在VB中直接应用MatrixVB这些高效的计算方法，一般将VB中的数组当成矩阵进行处理，需要说明的是与matricVB矩阵元素相关的运算在VB中对应的数据类型一般为double类型。
2.3.1
在VB中生成MatrixVB矩阵
可以像在MATLAB命令窗口中那样，直接在VB中定义MATLAB矩阵变量；
也可以使用VB的VARIANT通用型变量表示矩阵，其定义的方法如下：
DimxAsVariant
一般在VB中产生MatrixVB的方法主要有以下几种：
1．通过函数mabs转化为MatrixVB的矩阵
将VB中定义的数组通过函数mabs转化为MatrixVB的矩阵，格式为：
MATRIXVB_MATRIX=mabs（VB_ARRAY）
MATRIXVB_MATRIX为MatrixVB的矩阵名称，如同在MATLAB窗口中那样，不需要事先定义，VB_ARRAY是VB程序中定义的数组，也可以是单独的VB常量与变量。
修改图7-8中command按钮的Click事件的处理过程代码为：
DimA（1to3,1to3）
Asdouble
Dimi,jAsinteger
fori=1To3
forj=1To3
A（i,j）=CDbl（i+j）
Next
B=mabs（A）
A.show
EndSub
该段代码首先定义了一个二维VB数组A，然后将其赋值，通过mabs函数转化为MatrixVB矩阵B并将其显示出来。
运行程序并单击该按钮，运行的结果如图7-11所示。
图7-11
通过函数mabs产生的MatrixVB矩阵
2．通过MatrixVB函数生成矩阵
可以使用MatrixVB中的特殊函数（如zeros（）、ones（）、magic（）等）直接生成矩阵。
如在VB程序代码中直接嵌入语句：
A=zeros（3,4）
结果将产生一个3行4列元素都为0的矩阵并将其显示出来。
在应用程序中我们也可以先定义变量，然后再赋值产生矩阵。
产生矩阵VB支持的两种类型为Matrix与Variant的如下语句，都将产生一个3×
4的0矩阵。
DimmatAsMatrix
Setmat=zeros（3,4）
'
赋值为3×
4的0矩阵
Setx=zeros（3,4）
3．通过函数CreateMatrix
通过函数CreateMatrix创建的矩阵可以在创建过程中直接赋值，格式为：
CreateMatrix（p1,p2,…,pn,）
p1,p2,…,pn为矩阵的值。
函数Reshape用来设置由函数CreateMatrix所创建的函数的维数，格式为：
Reshap（X,rows,cols）
X为由CreateMatrix创建的矩阵，rows为指定的行数，cols为指定的列数，
如下例所示：
A=CreateMatrix（1,2,3,4,5,6,7,8,9）
Reshap（A,3,3）
创建一个矩阵，并将其指定为3行3列，结果如图7-12所示。
图7-12
由CreateMatrix产生的MatrixVB矩阵
2.3.2
对矩阵元素进行操作
1．矩阵元素的存取及与VB的数据转换
（1）通过圆括号方式访问MatrixVB矩阵，但是这种方式只能对矩阵元素进行写操作，其格式如同访问VB的数组元素一样，例如：
A是一个二维矩阵则下列代码：
A（i,j）=2.0
可以将矩阵的第i行第j列赋值为1。
（2）MatrixVB矩阵属性rN、iN可以以读写的形式访问矩阵X中的每个元素的实部和虚部，其中N表示矩阵的维数，例如，对于一维MatrixVB矩阵A
A.r1（i）=12'
写操作
a=A.r1（i+1）'
读操作
将矩阵A的第i个元素赋值为12，将第i+1个元素赋值给VB中的变量a。
再如，对于二维矩阵B
B.r2（i,j）=12
a=B.r2（i,j）
将矩阵B的第i行j列元素赋值为12，将矩阵B的第i行第j列元素赋值给VB中的变量a，要通过iN的方式来访问。
（3）X.simple可以将MatrixVB矩阵X转换为VB中的数据类型。
在X为只有一个元素的矩阵情况下，若X为一个实数则将值转换为VB中的Double类型，如：
DimSAsDouble
A=CreateMatrix（1.0）
S=A.simple
若X为一个字符的单元素矩阵，则X.simple返回一个VB中的字符串类型；
若X为由多个元素的一维或者多维矩阵，则该表达式将返回一个矩阵，但不能自动转换为VB中相应的一维或者多维数组。
2．矩阵的显示
属性show具有打开Matrixviwer窗口显示矩阵内容的功能，格式为：
X.Show
3．获得矩阵的行、列、维数
利用函数rows（）、cols（）、dims（）、dimension（n）返回矩阵的行数、列数、维数及第n维数的个数属性，与这些属性相关的VB中的数据类型一般为integer类型，如，对于二维矩阵A，下面的代码将得到矩阵的函数与列数，并将其赋值给VB中的变量。
a=A.rows（）'
获得矩阵的行数
b=A.cols（）'
获得矩阵的列数
c=dims（）'
获得矩阵的维数
d=dimension
（1）'
第一维的个数
例如，在VB程序中产生一个MatrixVB矩阵并修改其元素的值，获得其属性并输出，修改图7-8中command按钮的Click事件的处理过程。
代码为：
'
定义变量用于接收MatrixVB中矩阵元素的值或属性值
DimxrAsdouble
DimxiAsdouble
DimiAsinteger
DimrowAsinteger
DimcolAsinteger
DimdimsAsinteger
A=zeros（3）'
产生一个3行3列的零矩阵
给矩阵赋值
A.show'
显示矩阵
xr=A.r2（2,2）'
获得矩阵2行2列的值
row=A.rows（）'
获得行数
col=A.col（）'
获得列数
dims=A.dims（）'
获得维数
输出属性
Print"
行数为：
"
；
Print
row;
列数为：
col;
维数为：
EndSub
运行程序并单击command1按钮，结果如图7-13和7-14所示。
图7-13
图7-14
显示矩阵元素的值及属性
2.3.3
矩阵的保存与载入
使用vbsave命令将矩阵写入磁盘文件中，并将数据文件中保存的文件读到程序中。
语法格式分别为：
vbsavefilenamevariable
vbload（filename）
例如以下代码将产生的魔方矩阵A保存到文件magic.txt中，并读到B中
A=magic（3）
vbsave"
magic.txt"
A
B=vbload（"
）
也可以使用MatrixVB提供的与C语言语法格式相似的函数来对特定格式的文件进行读写，把矩阵所有的元素都输出为一列，数据文件只能用Dos方式打开，如：
DimfidAsVariant
DimAAsVariant
DimBAsVariant
A=magic（4）
fid=fopen（"
one.txt"
"
w"
Callfprintf（fid,"
%g\n"
A）
Callfscanf（fid,"
B）
fclose（fid）
2.3.4
应用举例
我们下面考虑将第5章中的计算器用MatrixVB来实现，并增加矩阵的行列式运算，LU分解。
（1）建立一个工程，工程名为Project1，工程类型为StandardEXE，如图7-15所示。
图7-15
新建VB工程
（2）按照7.2节步骤创建工程并设置环境。
（3）在主窗口上添加若干控件，如图7-16所示。
图7-16
应用主界面
各控件的类型、名称、标题及作用如表7-1所示：
表7-1
主窗口控件
控件类型
控件名称
标
题
作
用
Label
Label1
显示正在输入的行、列
TextBox
Text1
接受输入数据
ComboBox
Comb1
选择运算
选择运算类型
CommandButton
Command1
计算
执行运算命令
Command2
下一个
切换下一条数据输入
Command3
关闭
关闭主窗口
Command4
重置
清除主窗口中的打印内容
（4）声明模块级的变量。
定义保存原始数据的矩阵及表示当前行列的变量
DimmatAsVariant
DimiAsInteger
DimjAsInteger
（5）为主窗口Form的Load事件编写代码。
PrivateSubForm_Load（）
Setmat=zeros（4,4）'
产生一个4×
4的零矩阵
向组合框增加计算选项字符串
Combo1.AddItem"
转置"
逆矩阵"
特征值"
LU分解"
SVD分解"
行列式"
i=1
j=1
（6）为Command2的Click事件处理过程编写代码。
PrivateSubCommand2_Click（）
DimrowAsInteger
DimcolAsInteger
DimtempAsDouble
Label1.Caption="
当前行，列为"
&
CStr（i）&
"
CStr（j）
mat（i,j）=CDbl（Text1.Text）'
接收文本框中输入的数据到mat中
temp=CDbl（Text1.Text）
Printtemp;
将当前输入的数据输出
设置输出的行，列值，当行数大于4时输出结束
IfjMod4=0Then
i=i+1
j=1
Print
Else
j=j+1
EndIf
Text1.Text="
0"
Ifi=4Then
i=1
MsgBox"
输入已经结束"
Command2.Enabled=False
ExitSub
（7）为Command1的Click事件编写代码。
判断计算类型然后对mat矩阵进行相应的操作并将结果输出
IfCombo1.Text="
Then
A=transpose（mat）
ElseIfCombo1.Text="
B=inv（mat）
B.Show
C=eig（mat）
v=C
（1）'
C
（1）为特征值向量，C
（2）为主对角线为特征值的方阵
v.Show
D=lu（mat）
l=D
（1）'
D
（1）为下三角矩阵，D
（2）为上三角矩阵，D（3）为交换矩阵
l.Show
E=svd（mat）'
E[2]为对角线为奇异值的矩阵,E[1],E[3]为正交矩阵
v=E
（1）
F=det（mat）
PrintF.Simple'
将行列式的值输出到窗口上
EndIf
（8）为Command4的Click事件处理过程编写代码。
Form1.Cls
IfCommand2.Enabled=FalseThen
Command2.Enabled=True
此外读者可以尝试进行编程求矩阵的范数，秩等运算。
说明：
（1）与通过ActiveX自动化服务器方式相比，采用MatrixVB使得代码简练，它不需要在不同的环境中交换数据，也不必启动MATLAB的环境即可得到运算的结果。
（2）有些矩阵运算函数可以返回若干个矩阵，如LU分解等，一般可以通过X（n）方式来区分。
（3）有些针对一个二维矩阵的运算返回的是一个一维向量或单独的值，如矩阵的特征值或行列式值、范数等。
3.4
MatrixVB的运算符
VB不支持运算符的重载，例如“+”只能用于标量的加法运算，但在MatrixVB组件包中提供了一组函数用于扩展VB本身的运算符的适用范围，这些函数不仅能对MatrixVB矩阵进行算术运算，而且可以对VB支持的数据类型进行相同的运算，或者进行二者的混合运算。
因此这些函数相当于扩展了VB运算符的范围。
可以像使用MatrixVB组件包中其他函数一样对这些函数进行调用。
我们可以将MatrixVB运算符函数分为算术运算符函数、关系运算符函数和逻辑运算符函数等。
值得注意的是，虽然MatrixVB的这一组函数可以用于VB的某些数据类型的变量或常量，但VB的运算符却不能用于MatrixVB矩阵。
3.4.1
算术运算符
矩阵的算术运算符及与VB对应的运算符如表7-2所示。
表7-2
MatrixVB的算术运算符函数及与VB相关运算符的对应关系
VisualBasic
MatrixVB
MatrixVB运算函数说明
a^b
power（a,b）
a的b次方
a*b
times（a,b）
a乘b
a/b
rdivide（a,b）
a右除b
a\b
ldivide（a,b）
a左除b
aModb
mmod（a,b）
a对b求余
a+b
plus（a,b）
a加b
a-b
minus（a,b）
a减b
-a
uminus（a）
取a的每一个元素的相反数
（1）a和b可以都为VB所支持的整型，浮点型变量或者常量，运算的结果为MatrixVB标量矩阵，此时与VB的运算符所起的作用是一样的，如：
DimxAsDouble
DimyAsinteger
x=4.0
y=2
C=power（x,y）
C.Show
运算的结果为16，如图7-17所示。
图7-17
4.0的2次方
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