C#中使用MATLAB

閑來無聊寫篇文章聊以慰藉。

本文寫了Matlab的2種基本調用方式，且同時和C#內部的Math類做了性能對比。

軟件：Windows 7 x64，Microsoft Visual Studio 2012 RC，Matlab R2012a

一、首先裝好Matlab R2012a。

二、打開Matlab，File->New->Function

輸入如下代碼

function result = TestFun(x, y)
result = power(x, y);
end

然后保存

三、File->New->Deployment Project  Type一定要選擇.Net Assembly

四、添加一個Class，然后將上面我們新建的文件放進去。

五、點擊編譯

 

六(1)、在項目目錄中可以看到distrib和src文件夾，這里我們直接將TestMatlab.dll引用到項目中。另外再添加MWArray.dll如下圖所示

七(1)、輸入如下代碼：

			List<double> x = new List<double>();
			List<double> y = new List<double>();
			List<double> z1 = new List<double>();
			List<double> z2 = new List<double>();
			Random random = new Random();

			for (int i = 0; i < 1000000; i++)
			{
				x.Add(random.Next(1000) * random.NextDouble());
				y.Add(random.Next(1000) * random.NextDouble());
			}
			DateTime a = DateTime.Now;
			for (int i = 0; i < x.Count; i++)
			{
				z1.Add(Math.Pow(x[i], y[i]));
			}
			DateTime b = DateTime.Now;
			Console.WriteLine((b - a).TotalMilliseconds);

			a = DateTime.Now;
			for (int i = 0; i < x.Count; i++)
			{
				z2.Add(Math.Pow(x[i], y[i]));
			}
			b = DateTime.Now;
			Console.WriteLine((b - a).TotalMilliseconds);

			a = DateTime.Now;
			TestClass tc1 = new TestClass();
			var z3 = tc1.TestFun((MWNumericArray)x.ToArray(), (MWNumericArray)y.ToArray()).ToArray();
			b = DateTime.Now;
			Console.WriteLine((b - a).TotalMilliseconds);

			a = DateTime.Now;
			TestClass tc2 = new TestClass();
			var z4 = tc2.TestFun((MWNumericArray)x.ToArray(), (MWNumericArray)y.ToArray()).ToArray();
			b = DateTime.Now;
			Console.WriteLine((b - a).TotalMilliseconds);

			Console.Read();

 

六(2)、這里我們選擇TestMatlabNative.dll這個DLL

七(2)、輸入如下代碼

			List<double> x = new List<double>();
			List<double> y = new List<double>();
			List<double> z1 = new List<double>();
			List<double> z2 = new List<double>();
			Random random = new Random();

			for (int i = 0; i < 1000000; i++)
			{
				x.Add(random.Next(1000) * random.NextDouble());
				y.Add(random.Next(1000) * random.NextDouble());
			}
			DateTime a = DateTime.Now;
			for (int i = 0; i < x.Count; i++)
			{
				z1.Add(Math.Pow(x[i], y[i]));
			}
			DateTime b = DateTime.Now;
			Console.WriteLine((b - a).TotalMilliseconds);

			a = DateTime.Now;
			for (int i = 0; i < x.Count; i++)
			{
				z2.Add(Math.Pow(x[i], y[i]));
			}
			b = DateTime.Now;
			Console.WriteLine((b - a).TotalMilliseconds);

			a = DateTime.Now;
			TestClass tc1 = new TestClass();
			var z3 = tc1.TestFun(x.ToArray(), y.ToArray());
			b = DateTime.Now;
			Console.WriteLine((b - a).TotalMilliseconds);

			a = DateTime.Now;
			TestClass tc2 = new TestClass();
			var z4 = tc2.TestFun(x.ToArray(), y.ToArray());
			b = DateTime.Now;
			Console.WriteLine((b - a).TotalMilliseconds);

			Console.Read();

八、修改項目為x64的平台，如果您是x86的系統就不需要修改。

九、輸出結果

(1)使用MWArray.dll

直接使用Math.Pow計算x的y次方時間是一致的93ms，

第一次加載Matlab並運算花費了7269ms，第二次使用Matlab運算僅花費62ms。

 

(2)使用Native.dll

直接使用Math.Pow計算x的y次方時間是一致的93ms，

第一次加載Matlab並運算花費了7269ms，第二次使用Matlab運算僅花費46ms。

 

十、總結

Matlab的計算性能是毋庸置疑滴哇。同時使用Native.dll的性能比使用MWArray.dll的性能要高不少。

 

本測試中在使用Native.dll時性能大概是直接C#內部計算器的一倍。

 

PS：如果Matlab不能編譯，請使用mbuild –setup 和 mex –setup 設置編譯器為Visual Studio 。