c++ - 在 Visual Studio 中直接调用 MATLAB(多线程)

Question

目前我正尝试在 Visual Studio 中直接调用 MATLAB，但它似乎不起作用。

为了清楚起见，以下面的demo为例，即使用MATLAB计算2+3。预计结果，即 ans = 5，应该打印在行 printf("%s\n", buf); 中，结果是空的.顺便说一句，MATLAB引擎打开(engOpen())成功。

#include <stdio.h>
#include <thread>
#include "engine.h"

Engine *matlab;

void thread_func()
{
    // set printing buffer
    char buf[1001]; 
    engOutputBuffer(matlab, buf, 1000);

    // call MATLAB
    engEvalString(matlab, "2+3");
    printf("%s\n", buf); // if ok, should print "ans = 5" in the command window
}

int main()
{
    // Open MATLAB engine
    matlab = engOpen(NULL);
    if (matlab == NULL){
        printf("Error to open MATLAB engine!!!\n");
        exit(-1);
    }

    // use "Engine *matlab" in this thread
    std::thread another_thread(thread_func);

    // wait the thread to finish
    another_thread.join();

    // Close MATLAB engine
    engClose(matlab);

    return 0;
}

更多信息:

• MATLAB 版本:R2014a x64
• Visual Studio 版本:2013 Professional
• 项目的构建平台也设置为x64。
• 运行代码时会创建 MATLAB 命令窗口，这符合预期。

Answer 1

这是我试过的一个简单例子:

测试引擎.cpp

#include <cstdio>
#include "engine.h"

#define BUFSIZE 1000

int main()
{
    // open connection
    Engine *matlab = engOpen(NULL);
    if (matlab == NULL) {
        fprintf(stderr, "Error to open MATLAB engine\n");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    // output buffer
    char buf[BUFSIZE+1];
    buf[BUFSIZE] = '\0';
    engOutputBuffer(matlab, buf, BUFSIZE);

    // call MATLAB
    engEvalString(matlab, "x = magic(5)");
    
    printf("Output:\n%s\n", buf);

    // close connection
    engClose(matlab);

    return EXIT_SUCCESS;
}

不是手动创建 Visual Studio 项目来编译它，we can do this直接来自 MATLAB:

>> mbuild test_engine.cpp -llibeng -llibmx

在 R2014a 及更高版本中，我们还可以使用:

>> mex -client engine test_engine.cpp

(假设您已运行 mex -setup 和 mbuild -setup 以选择合适的 C++ 编译器，或在 R2014a 中运行 mex -setup C++ 和 mex -setup C++ -client MBUILD)。

这是程序的输出(我在 VS2013 上运行 R2014a x64):

C:\> test_engine.exe
Output:
x =
    17    24     1     8    15
    23     5     7    14    16
     4     6    13    20    22
    10    12    19    21     3
    11    18    25     2     9

---

编辑:

这里是 how to在 Visual Studio 中编译以上示例。

1. 首先创建一个新的空“Win32 控制台应用程序”项目

2. 由于我们使用的是 MATLAB x64，因此我们需要调整项目配置以生成 64 位二进制文​​件。从“构建”菜单中，选择“配置管理器”。从下拉菜单中选择 <New>要创建新的平台配置，请选择 x64并接受。

3. 添加上一示例的源代码test_engine.cpp

4. 下一步是告诉 VC++ 编译器/链接器在哪里可以找到 MATLAB 头文件和库。我们可以通过设置项目属性来做到这一点。

   更好的方法是创建一个单独的 property sheet可以从多个项目中重复使用，而不必一遍又一遍地重复相同的设置。所以创建 MATLAB_Engine.props如下所示的属性表，并将其添加到项目中(打开“属性管理器”面板并单击“添加现有属性表”按钮)。

5. 最后构建解决方案并运行它(Ctrl+F5)

MATLAB_Engine.props

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<Project ToolsVersion="4.0" xmlns="http://schemas.microsoft.com/developer/msbuild/2003">
  <ImportGroup Label="PropertySheets" />
  <PropertyGroup Label="UserMacros" />
  <PropertyGroup>
    <LocalDebuggerEnvironment>PATH=C:\Program Files\MATLAB\R2014a\bin\win64;%PATH%$(LocalDebuggerEnvironment)</LocalDebuggerEnvironment>
  </PropertyGroup>
  <ItemDefinitionGroup>
    <ClCompile>
      <AdditionalIncludeDirectories>C:\Program Files\MATLAB\R2014a\extern\include;C:\Program Files\MATLAB\R2014a\extern\include\win64</AdditionalIncludeDirectories>
      <PreprocessorDefinitions>IBMPC</PreprocessorDefinitions>
    </ClCompile>
    <Link>
      <AdditionalLibraryDirectories>C:\Program Files\MATLAB\R2014a\extern\lib\win64\microsoft</AdditionalLibraryDirectories>
      <AdditionalDependencies>libmx.lib;libmex.lib;libmat.lib;libeng.lib;mclmcrrt.lib</AdditionalDependencies>
    </Link>
  </ItemDefinitionGroup>
  <ItemGroup />
</Project>

(这适用于 64 位 Windows 上的 MATLAB R2014a。如果您将 MATLAB 安装到其他位置，请调整路径)

预期的输出:

提示:如果您重复测试引擎程序，那么每次它运行时都会在后台打开和关闭一个新的 MATLAB 进程。为了使开发过程中的事情变得更容易，您可以启动一个普通的 MATLAB session ，并执行下面的命令以告诉它充当自动化服务器。这样，所有引擎程序都将在保持打开状态的同一 session 中运行。

>> enableservice('AutomationServer',true);

---

编辑2:

MATLAB documentation明确指出引擎库不是 thread-safe (同样适用于 MEX-API 和 MAT-API)。在 Windows 系统中，独立 Engine程序通过 COM 与外部 MATLAB 进程通信接口(interface)，同时它使用 pipes在 Linux/Mac 系统上为 IPC机制。

因此，如果您创建多线程应用程序，请确保只有一个线程访问引擎应用程序。

注意:仅适用于 Windows，还有另一个函数 engOpenSingleUse .它不同于 engOpen因为它创建了一个新的非共享 MATLAB 引擎 session 。这样你就可以有多个线程，每个线程都连接到不同的 session (显然工作空间是不共享的，因为每个 session 都有一个单独的地址空间)。