第２０鲞第２期２００８年６月江苏工业学院学报ＪＯＵＲＮＡｌ，ＯＦＪＩＡＮＧＳＵＰＯＬＹＴＥＣＨＮＩＣＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＶｏＬ２０Ｎ“２Ｊｕ儿２００８文章编号：１６７３—９６２０（２００８）０２一００４２一０３ＭＡＴＬＡＢ与ＶＣ混合编程及应用研究王成杰１，王洪元２（１．常州纺织服装职业技术学院信息技术系，江苏常州２１３１６４；２．江苏工业学院信息科学与工程学院，江苏常州２１３１６４）擅耍：介绍了ＭＡＴＬＡＢ与ＶＣ混合编程的调用方法及其适用场合．针对宁波机场公路延伸段１００ｍ长路段的。道路平整度指效（ＩＲＩ）４的预测问题，选择ＭＡＴＬＡＢ调用ＶＣ混合编程的方法。通过调用以ＶＣ格式绾写的ＩＦＳ分形插值函致，在ＭＡＴ・ＬＡＢ环境下绘制出自仿射变换的分形插值函敷的图象，为成功分析该问题提供了帮助．关■词：混合编程，ＭＡＴＬＡＢ外部程序接口Ｉ中圈分类号：ＴＰ３９１文献标识码：ＡＭＥＸ文件，选代函数系，分形插值ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＭＡＴＬＡＢａｎｄＶＣＣｏｍｂｉｎｅｄＰｒｏｇｒａｍｍｉｎｇＷＡＮＧＣｈｅｎｇ－－ｊｉｅｌ，ＷＡＮＧＨｏｎｇ－－ｙｕａｎｚ（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣｈａｎｇｚｈｏｕＴｅｘｔｉｌｅＧａｒｍｅｎｔＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ２１３１６４，Ｃｈｉｎａｌ２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｄｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｓｕＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ２１３１６４）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｃａｌｌｉｎｇｍｅｔｈｏｄａｎｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＭＡＴＬＡＢａｎｄＶＣｃｏｍｂｉｎｅｄｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｒｏｕｇｈｎｅｓｓｉｎｄｅｘ（ＩＲＩ）ｉｎｔｈｅ１００ｍｅｘｔｅｎｄｅｄｓｅｇｍｅｎｔｏｆＮｉｎｇｂｏａｉｒｐｏｒｔｈｉｇｈｗａｙ，ｉｔｃｏｎｓｉｄｅｒｓｔｈｅｃｏｍｂｉｎｅｄｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｍｅｔｈｏｄｂｙＭＡＴＬＡＢｃａｌｌｉｎｇＶＣｐｒｏｇｒａｍ：ｃａｌｌｉｎｇｔｈｅｉｔｅｒａｔｅｄｆｕｎｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ（ＩＦＳ）ｂｙＶＣｆｉｎｅｆｏｒｍａｔ，ｄｒａｗｉｎｇｔｈｅａｆ—ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｆｒａｃｔａｌｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｅｄｆｕｎｃｔｉｏｎ（ＦＩＦ）ｇｒａｐｈｂａｓｅｄｏｎＭＡＴＬＡＢｌａｎｇｕａｇｅ．Ｉｔｏｆｆｅｒｓｈｅｌｐａｎｄｓｕｐｐｏｒｔｔｏｓｏｌｖｅｔｈｉｓｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｂｉｎｅｄｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇＦＴＦｔｈｅｅｘｔｅｒｎａｌｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｉｎｔｅｒｆａｃｅｏｆＭＡＴＬＡＢｆＭＥＸｆｉｌｅＩＦＳ，ＭＡＴＬＡＢ的特点是编程简捷，尤其对矩阵的操作和精准绘图功能都强大且便捷［１］。ＶＣ＋＋也是编写各种复杂应用程序的首选，尤其擅长处理循环，和迭代等耗时多的算法，执行效率高，采用混合编程方法能兼二者所长，对处理实际应用同题将非常有利。本文介绍ＭＡＴＬＡＢ与ＶＣ混合编程的环境、调用方法及适用场合，最后选择ＭＡＴＬＡＢ调ＶＣ的混合编程方法，应用于道路平整度指数的预测问题，并给出了实现代码。１混合编程的环境ＭＡＴＬＡＢ与ＶＣ等其他语言混合编程，涉及到了两个或两个以上的软件，需要它们提供相应的外部程序接口和配置集成开发环境。收稿日期：２００７—０９—２４作者简介：王成杰（１９７９一），男，江苏扬中人，讲师，联系人ｔ王洪元．万方数据王成杰等．ＭＡＴＬＡＢ与ＶＣ混合壕程及应用研究１．１良好的外部程序接口支持ＭＡＴＬＡＢ外部程序接口可以方便地完成ＭＡＴＬＡＢ与外部环境的交互。同时，ＶＣ＋＋可以通过共享动态连接库ｄｌｌ方式，提供应用程序接口。１．２用户配置软件的集成开发环境一般，在ＭＡＴＬＡＢ软件中，通过ｍｅｘ—ｓｅｔ－ｕｐ，ｍｂｕｉｌｄ—ｓｅｔｕｐ语句，进行高级语言编译器的关联。在ＶＣ等软件中，需要增加ＭＡＴＬＡＢ外部程序接口函数的安装路径。配置好集成环境后［２］，用户的应用程序可以在一个软件的集成环境中进行编译、调试了，减少了ＭＡＴＬＡＢ与ＶＣ之间的切换。１．３其他支持ＭＡＴＬＡＢ的Ｃ／Ｃ＋＋数学函数库中的函数在混合编程时也可以为用户所调用。第三方编译软件也能支持ＭＡＴＬＡＢ和ＶＣ的混合缩程。２混合编程调用方法和适用场合２．１ＶＣ调用ＭＡＴＬＡＢＶＣ调用ＭＡＴＬＡＢ有多种形式‘２・３１，此法充分利用已有ＭＡＴＬＡＢ的计算程序，使用ＶＣ编制友好用户界面，缩短软件的开发周期。２．２ＭＡＴＬＡＢ调用ＶＣＭＡＴＬＡＢ调用ＶＣ是为了追求程序执行效率，解决ＭＡＴＬＡＢ中循环处理，迭代算法效率低的瓶径问题。ＶＣ等高级语言按一定格式编写、调试好的ｍｅｘ源文件，可以在ＭＡＴＬＡＢ集成环境中编译成ｍｅｘ文件（一种ｄｉＤ，对于熟悉Ｃ语言编程人员，使用此法减少了软件问数据转换的负担。３混合编程应用实例本例是针对。道路平整度指数（ＩＲＩ）的预测问题”，编写迭代函数系（ＩＦＳ）的分形插值算法，绘制了自仿射分形插值函数的图象。为“基于分形插值函数模型的非等距时序灰色预测方法［．￣７＂提供了重要的帮助。表１为宁波机场公路延伸段（沥青混凝土路万方数据・４３・面）１００ｍ长路段的ＩＲＩ观测效循。通过将原始的观测数据代人分形插值函数模型的计算公式‘钉，得到宁波路段路面平整度指数预测的迭代函数系：∞－＝（；）一（：：４２：一：５２）（；）＋（：．７，）纰＝（；）＝（：：；：一妻９４）（；）＋（；：：４）∞ａ＝（；）＝（：：：；一支６８）（；）＋（：：：：）埘ｔ＝（；）＝（：：：；一皇６３）（ｉ）＋（：：；：）编写迭代函数系分形插值函数，计算产生｛劬，铆，∞，，劬）的吸引子点集，即自仿射分形插值的图象数据。襄１１００ｍ长路段的ＩＲＩ观舅救揖Ｔ－ｂｌｅｌＴｈｅⅡＵ峭瓣ｄａｔａｏｆｔｈｅｌ００ｍｒｅａｄ显然，ＭＡＴＬＡＢ编写迭代函数效率不高，ＶＣ绘图不及ＭＡＴＬＡＢ方便，故编写基于ｖｃ／ｃ的ｍｅｘ源文件。文件命名为ｄｉｅｄａｉ．Ｃ，其中ｍｙ—ｇｒａｐｈ函数是ＶＣ计算子程序，采用随机算法迭代产生｛∞ｌ，眈，劬，龇｝的吸引子，ｍｅｘｆｕｎｃｔｉｏｎ函数是ＭＡＴＬＡＢ的接口函数，负责数据传递，通过调用ｍｙ—ｇｒａｐｈ函数，得到图象点数据，传回ＭＡＴＬＡＢ空间，最后在ＭＡＴＬＡＢ中绘制该自仿射分形插值函数的图象。主要的实现程序如下：＃ｉｎｃｌｕｄｅ。ｍａｔｈ．ｈ”＃ｉｎｃｌｕｄｅ“ｍｅＮ．ｈ—ｖｏｉｄｍｙ—ｇｒａｐｈ（ｄｏｕｂｌｅ。ＸＸ，ｄｏｕｂｌｅ。ＹＹ）｛ｄｏｕｂｌｅａＣ４３；｛０．２４，０．３０，０．１６，０．２７），ｄｏｕｂｌｅｂ［４３；｛０，０，０，０）ｌｄｏｕｂｌｅＣ［４］一｛０．４３，０．７８，０．４２，０．６８）；ｄｏｕｂｌｅｄＥ４］＝｛一０．５２，一０．９４，一０．６８，一０．６３），ｄｏｕｂｌｅｅ［４］＝｛０，０．５，１．１２，１．５２），ｄｏｕｂｌｅｇ［４］＝｛２．７１，３．６４，３．５４，３．７０），ｄｏｕｂｌｅＰＥ４］＝｛０．１８，０．４０，０．１８，０．２４）Ｉｄｏｕｂｌｅｘ＝０，ｙ＝０，ｎｅｗｘ，ｎｅｗｙ，ｒｎ，ｔｏｔａｌ，・４４・江苏工业学院学报２００８血ｉｎｔｋ，ｉ‘ｆｏｒ（ｉ＝０；ｉ＜２００００，ｉ－Ｈ－）｛ｋ＝Ｏ，ｒｎ＝ｒａｎｄＯ／３２７６７．０，ｔｏｔａｌ＝ｐ［０３，ｗｈｉｌｅ（ｔｏｔａｌ＜ｒｎ）｛ｋ＋＋ｌｔｏｔａｌ＋－－－＿ｐ［ｋ］，）ｎｅｗｘ＝ａ［ｋ］。ｘ＋ｂ［ｋ］。ｙ＋ｅ［ｋ］，ｎｅｗｙ—ｃ［ｋ］。ｘ＋ｄ［ｋ］。ｙ＋ｇ［ｋ］，ｘ２ｎｅｗｘ；ｙ２ｎｅｗｙＩｘｘ［ｉ］＝ｘ，ＹＹ［ｉ］＝ｙ；｝｝ｖｏｉｄｍｅｘＦｕｎｃｔｉｏｎ（ｉｎｔｎｌｈｓ，ｍｘＡｒｒａｙ。ｐｌｈｓ［］，ｉｎｔｎｒｈｓ，ｃｏｎｓｔｍｘＡｒｒａｙ＊ｐｒｈｓ［］）（ｄｏｕｂｌｅ。ｘ，。ｙ，ｐｌｈｓ［０３：ｍｘＣｒｅａｔｅＤｏｕｂｌｅＭａｔｒｉｘ（１，２００００，ｍｘＲＥＡＬ）ｆｐｌｈｓ［１］＝ｍｘＣｒｅａｔｅＤｏｕｂｌｅＭａｔｒｉｘ（１，２００００，ｘ：ｍｘＧｅｔＰｒ（ｐｌｈｓ［ｏ］）Ｉｙ：ｍｘＧｅｔＰｒ（ｐｌｈｓ［１］）Ｉｍｙ—ｇｒａｐｈ（ｘ，ｙ），）将上面的源程序ｄｉｅｄａｉ．Ｃ进行编译，在ｄｉｅｄａｉ．ｃ产生ｄｉｅｄａｉ．ｄｌｌ［ｘ，ｙ］：ｄｉｅｄａｉｏｎ即可得到图１。啦！ｍ脚ｈｏｆｔｉｍ－ｍ雎咖咖叫妯订脚圈１自仿射分形插值函数的圈■万方数据［ｘ，ｙ］中图象的数据可以存储起来，对确定区间某一横坐标，若其吸引子点集中某点迭代后的均方偏差最小，则认为是理想的数据，采用其构造等距时序ＩＲＩ值，最后结合ＧＭ（１，１）模型‘叼进行灰色预测，有较好的精度‘５￣７１。４结论混合编程方法使得ＭＡＴＬＡＢ和ＶＣ实现了互相调用，但对于具体应用问题，可通过分析，使用相应的调用方法。对于分形插值一类的迭代算法，使用ＭＡＴＬＡＢ调用ＶＣ方法，能较好解决迭代算法和精准绘图两个难题。本文的所有程序均在ＭＡＴＬＡＢ７．１和ＶＣ＋＋６．０环境内调试通过。参考文献：［１］王洪元。石澄贤，郑明方．ＭＡＴＬＡＢ语言及其在电子信息工程中的应用［Ｍ］．北京・清华大学出版社．２００４．［２］刘志俭．ＭＡＴＬＡＢ应用程序接口用户指南［Ｍ］．北京・科学出版社，２０００．［３］肖永韧．ＶＣ与ＭＡＴＬＡＢ混合编程之ＤＬＬ实现方法口］．计算机工程与应用．２００１，３７（１３）－１７４－－１７６．［４］曾文曲，王向阳．分形几何原理及其应用［Ｍ］．沈阳・东北大学出版社．２００１．Ｉｓ］陈有亮．非等距时序列灰色预测方法及其在岩石力学与工程中的应用［Ｊ］．系统工程理论与实践。２００３．２３（１１）・１３０—１３４．［６］乔正明，王成杰ｔ蒋艳．基于分形插值函散模型的非等距时序灰色顶测方法［刀．统计与决策．２００７，２４０ｌ２９—３１．杜．１９９２．ｍｘＲＥＡＬ）｝ＭＡＴＬＡＢ中键人ｍｅｘ文件。在ＭＡＴＬＡＢ命令提示符下输入：ｐｌｏｔ（ｘ，ｙ，’．’）ｇｒｉｄ［７］邓橐龙．灰色系统理论教程［Ｍ］．武汉－武汉理工大学出版