利用MatrixVB实现MATLAB与VB混合编程简易教程Word格式.docx

1、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

2、下拉菜单的中选择Immediate Windows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Matrix Viewer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

3、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：Private Sub Command1_Click（）A = eye（4, 4）A.ShowEnd Sub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

4、过程中的代码进行如下修改。 Private Sub Command1_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：regsvr32 mMatrix.dll如果目标操作系统是Windows 95，

5、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Windows 98/Me/NT 4/2000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

6、用VB的VARIANT通用型变量表示矩阵，其定义的方法如下：Dim x As Variant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：Dim A（1to 3,1to 3

7、） As doubleDim i,j As integerfor i=1 To 3for j=1 To 3A（i,j）=CDbl（i+j）NextB=mabs（A）A. showEnd Sub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）

8、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34的0矩阵。Dim mat As MatrixSet mat=zeros（3,4） 赋值为34的0矩阵Set x=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

9、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）

10、=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AA.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BB.r2（i,j）=12a=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

11、，若X为一个实数则将值转换为VB中的Double类型，如：Dim S As DoubleA=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Matrix viwer窗口显示矩阵内容的功能，格式为：X.Show3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

12、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Dim xr As doubleDim xi As doubleDim i As integerDim row As integerDi

13、m col As integerDim dims As integerA=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： End Sub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

14、中。语法格式分别为：vbsave filename variablevbload（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 AB=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：Dim fid As VariantDim A As VariantDim B As VariantA = magic（4）fid = fopen（one.txt, wCall fprintf（fid,

15、 %gn, A）Call fscanf（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Standard EXE，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LabelLabel1显示正在输入的行、列TextBoxTe

16、xt1接受输入数据ComboBoxComb1选择运算选择运算类型CommandButtonCommand1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Dim mat As VariantDim i As IntegerDim j As Integer（5） 为主窗口Form的Load事件编写代码。Private Sub Form_Load（）Set mat = zeros（4, 4） 产生一个44的零矩阵向组合框增加计算选项字符串Combo1.

17、AddItem 转置逆矩阵特征值LU分解SVD分解行列式i = 1j = 1（6） 为Command2的Click事件处理过程编写代码。Private Sub Command2_Click（）Dim row As IntegerDim col As IntegerDim temp As DoubleLabel1.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） Print temp;将当前输入的数据输出设置输出的行，列值，当行数大

18、于4时输出结束 If j Mod 4 = 0 Then i = i + 1 j = 1 Print Else j = j + 1 End If Text1.Text = 0 If i = 4 Then i = 1MsgBox 输入已经结束 Command2.Enabled = FalseExit Sub（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If Combo1.Text = ThenA = transpose（mat）ElseIf Combo1.Text = B = inv（mat）B.ShowC = eig（mat）v = C

19、（1） C（1）为特征值向量，C（2）为主对角线为特征值的方阵v.ShowD = 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.ShowE = svd（mat） E2为对角线为奇异值的矩阵,E1,E3为正交矩阵v = E（1）F = det（mat）Print F.Simple 将行列式的值输出到窗口上End If（8） 为Command 4的Click事件处理过程编写代码。Form1.ClsIf Command2.Enabled = False Then Command2.Enabled = True此外读者可以尝试进行编程求矩阵的范数，秩

20、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

21、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Visual BasicMatrixVBMatrixVB运算函数说明a

22、bpower（a,b）a的b次方a*btimes（a,b）a乘ba/brdivide（a,b）a右除babldivide（a,b）a左除ba Mod bmmod（a,b）a对b求余a+bplus（a,b）a加ba-bminus（a,b）a减b-auminus（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：Dim x As DoubleDim y As integerx=4.0y = 2C = 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