前言：(都是废话~可以跳过XD) MATLAB提供了向外窗口给C语言及FORTRAN语言，使得这两种语言可以直接调动MATLAB的函 数来使用，C/MATLAB混编的教学很多，但关於FORTRAN/MATLAB，台湾用FORTRAN的本来就 少，而专精FORTRAN的人也有他们自己的一套系统，譬如TecPlot以及很多免费的FORTRAN 绘图函数库，所以其实真正有教怎麽用FORTRAN呼叫MATLAB函数的中文教学很少，尤其是 针对不同编译器的设定上，最常找到的教学是CVF编译32位元程式的设定，而IVF几乎没有 中文的，英文的又阅读的很辛苦。MATLAB虽然有内建FORTRAN呼叫MATLAB的范例程式码， 但是那是使用FORTRAN77写成的。 也许很懂程式设计的人不用什麽教学就知道该怎麽设定，但是我想还是有很多研究生跟 我一样上研究所才开始学程式，所以除了会写CODE外，很多关於编译器方面该怎麽设定也 都一知半解，尤其现在IVF跟经典教科书使用的CVF已经长得不太一样了，所以我终於成功 能够在FORTRAN程式呼叫MATLAB的一些函数後，想说放到网路上让有需要使用到MATLAB及 FORTRAN的苦命菸酒生们参考如何设定。 其实大部分都是网路上东蒐集一点西蒐集一点最後整理出来的东西，而我主要是针对如何 设定及一些该注意的地方来分享，至於详细的语法，我想有空再说吧，而且语法方面其实 都是由MATLAB提供的，所以可以参考C怎麽呼叫MATLAB函数。或是GOOGLE '调用MATLAB计 算引擎'，也可以找到关於语法上的介绍。 编译一个有呼叫到MATLAB的FORTRAN原始码有两种方法： (MATLAB跟FORTRAN编译器都必须安装) 1.使用MATLAB编译，这个最简单，几乎不用设定，但是MATLAB只能懂FIX格式(77)的 FORTRAN，要读FREE格式的，必须要在某个.bat档里面去修改，在此不去说明，因为 我想应该也没人用FORTRAN写了一个程式後还特地使用MATLAB编译吧... (这方法需要MATLAB能辨别出使用的FORTRAN编译器，但似乎MATLAB只认识CVF跟IVF， 其他如PGI等等其他厂牌编译器他都不认得) 2.使用FORTRAN的编译器去编译，我想菸酒生们大部分应该都是使用WINDOW系统，所以下 面讲的也是这个方法。会用LINUX的人都是专业的，我想应该他们都会这些了~囧 3.把MATLAB的函式库编译成.dll，不过这太专业了，实际上怎麽做我也不懂，我只知道 这方法可以让程式在没安装MATLAB的电脑上执行。 正文： 首先是我的操作环境，我想如果操作环境不同，可能也会有些不同，所以有可以依照操 作环境不同来调整设定方式： 作业系统：Windows 7 64位元 MATLAB版本：R2010a 64位元 安装路径C:\Program Files\MATLAB\R2010a FORTRAN编译器：Intel Visual Fortran 11 使用IDE介面 IDE介面是用Microsoft Visual Studio 2008 编译组态： Debug x64 前置作业： 1.设定Win7环境变数： 控制台->系统及安全性->系统->进阶系统设定->环境变数 出现的页面会有上下两大区块，在下方的系统变数区块中的变数栏寻找PATH这 项，点选後按下方的编辑钮，在变数值那栏应该已经有很多路径了，在最後加 上";"，然後再加上下面这个路径 C:\Program Files\MATLAB\R2010a\bin\win64 一直按确定关掉所有页面後，重新开机(一定要重新开机!) (若程式可以编译，但执行时却会出现找不到XXX.dll，通常都这步骤的问题) 2.设置专案属性： 开启会使用到MATLAB计算引擎的FORTRAN专案，记得组态要改成x64，至於是 Debug或Release我想都没差。 (若组态是win32，我不确定能不能呼叫64位元的MATLAB) a.专案->属性->FORTRAN->GENERAL，在Additional Include Directories那栏 填上C:\Program Files\MATLAB\R2010a\extern\include b.专案->属性->FORTRAN->PREPROCESSOR，在Preprocess Source Files那栏 选择YES (这步骤重要~我卡很久後才知道要做这步骤) c.专案->属性->LINKER->GENERAL，在Additional Library Directories那栏 填上C:\Program Files\MATLAB\R2010a\extern\lib\win64\microsoft d.专案->属性->LINKER->INPUT，在Additional Dependencies那一栏填上 libmx.lib libmat.lib libeng.lib 确定，关掉属性视窗。 (对於a、c、d若是不想针对特定专案，而是所有专案都可以呼叫MATLAB，可从 工具->选项里去设定，请自行找编译器教学......) 3.在程式码最开头加上 #INCLUDE "fintrf.h" 4.接着就可以用MATLAB针对FORTRAN呼叫MATLAB计算引擎的一些特定函数来写程 式，跟在C里呼叫的方式差不多，我个人是觉得必须要有指标的观念才行，才 比较好懂跟自行运用。 因为这篇主要是针对64位元作业系统及64位元程式的设定及需要注意的事项 ，所以关於语法请自行参考MATLAB的说明。 以一个在FORTRAN程式呼叫MATLAB画图的程式码为例，前面数字为行号： (若要把行号也写进程式码的话，记得#INCLUDE "fintrf.h"这行不能加行号) #INCLUDE "fintrf.h" 1 PROGRAM main 2 IMPLICIT NONE 3 INTEGER*8,EXTERNAL:: engOpen,engClose,mxCreateDoubleMatrix 4 INTEGER*8,EXTERNAL:: mxGetPr,engPutVariable,engEvalString 5 INTEGER*8::ep,T,status 6 INTEGER*8::i,j,k 7 REAL*8::nodes(2,400) 8 DO i=1,400 9 nodes(1,i)=2d0*3.1415926/400d0*DBLE(i) 10 ENDDO 11 CALL RANDOM_SEED() 12 CALL RANDOM_NUMBER( nodes(2,:) ) 13 nodes(2,:)=nodes(2,:)*2d0-1d0 14 i=2 15 j=400 16 k=0 17 ep=engOpen(' ') 18 T=mxCreateDoubleMatrix(i,j,k) 19 CALL mxCopyReal8toPtr(nodes,mxGetPr(T),2*400) 20 status=engPutVariable(ep,'voronoi_nodes',T) 21 status=engEvalString(ep,'for i=1:1:400, & plot(voronoi_nodes(1,i),voronoi_nodes(2,i),''*''); & hold on; & end') 22 status=engEvalString(ep,'axis equal') 23 status=engEvalString(ep,'axis([0,2*3.1415926,-1.1,1.1])') 24 CALL mxDestroyArray(T) 25 PAUSE '按任意键结束' 26 status = engClose(ep) 27 END PROGRAM main 如果程式码正确执行，应该会出现一张用MATLAB画的图，上面很多*号.... 如图http://ppt.cc/Jbsq 注意： 1.在64位元下，MATLAB的整数是8 bytes的资料型态，所以第3、4、5行可以看到 他们被宣告成8 bytes整数，第3、4行是呼叫MATLAB以及与MATLAB做资料交换 要用到的MATLAB引擎函数，简单说就是FORTRAN与MATLAB沟通的桥梁，功能请自 行参考MATLAB的HELP，而第5行虽然不是宣告成指标变数，但其实它们的功用很 类似於指标。 2.(这点是我自己猜测的) 有些MATLAB的引擎函数是类似於传址型态，而不能传 值，所以像第18行的T=mxCreateDoubleMatrix(i,j,k)，功能是在记忆体中 ALLOCATE一块空间用来存放2*400的阵列，而k=0则表示此阵列都是纯实数。 理论上应该写成T=mxCreateDoubleMatrix(2,400,0)也可以(一些C语言的范例 好像也是这样写)，但实际上会发现无法ALLOCATE，无法ALLOCATE时T会回传0 ，所以要先令i=2,j=400,k=0，然後写成T=mxCreateDoubleMatrix(i,j,k)才 能ALLOCATE成功。原因只是我自己的猜测，真正的原因我也不清楚。总之遇到 这种MATLAB引擎指令可用回传的值为多少来判断是否执行成功，若执行成功， 回传的为一个非0值，因为回传的是类似於记忆体位置的资料(指标)，若执行 失败，会回传0，可以依此点来判断MATLAB引擎指令有没有成功被执行。 3.为了避免混乱，所以我没加上判断MATLAB指令是否成功执行的语句。 4.有时候虽然成功执行指令，但其实只是说成功把东西从FORTRAN传送到MATLAB ，而MATLAB那边若是语法错误，FORTRAN这边却不会知道(不像直接操作 MATLAB时，若语法错误会出现错误讯息)，所以跑出来的结果不一定会正确。 以上，以後画图就不用再另外输出数据，然後再打开MATLAB读入数据来画了 除了画图外，我想MATLAB还有很多东西可以被FORTRAN拿来使用 像我研究这个也不是因为要画图，其实我是要使用MATLAB内建的建Delaunay三角形的函数 因为FORTRAN的建Delaunay三角形程式码都是外国人写的，使用教学都英文，根本看不懂 怎麽用，所以我才会把主意打到MATLAB上。我想有些人应该跟我一样，虽然FORTRAN资源 丰富，但是却因为看不懂英文所以不会使用=..= 我不是专门玩程式的人，只是因为研究所需要才开始学写程式 所以如果有什麽东西是本来就该知道的基础知识而我不知道，请见谅>//////< 希望有多点人一起玩玩看，不要输给C/C++了XDDDD --

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