从 C++ 错误调用 MATLAB：未解析的外部符号

Question

我在从 C++ 调用我的 MATLAB 函数时遇到了几个错误。主要思路是：首先编译一个MATLAB函数并生成DLL文件，然后在C++中包含.h和.lib文件。最后，编写.cpp来测试和调用函数。这是我的详细步骤，请告诉我哪里错了。

（使用 MATLAB 2012b 和 Visual C++ 2008，Windows 7 64 位）

在 MATLAB 中：

1. mbuild -setup 和 mex -setup 将 Visual Microsoft Visual C++ 2008 SP1 设置为编译器。

2. 在文件夹C:\Users\WangYudong\Documents\MATLAB\MyAdd_M中创建MyAdd.m，功能如下：

   function [c] = MyAdd(a, b)
   c = a + b;
   

3. mcc -W cpplib:libMyAdd -T link:lib MyAdd编译MyAdd.m并生成多个文件，包括libMyAdd.dll、libMyAdd.h、libMyAdd.lib等文件。

在 C++ 中

1. 选择VC++目录 → 包含文件添加E:\MATLAB\R2012b\extern\include。

2. 选择 VC++ 目录 → 库文件 添加 E:\MATLAB\R2012b\extern\lib\win64\microsoft 和 C:\Users\WangYudong\Documents\MATLAB\MyAdd_M.

3. 选择 Linker → Input → Additional Dependencies 以添加新条目：

   mclmcr.lib
   mclmcrrt.lib
   libmx.lib
   libmat.lib
   libMyAdd.lib
   

4. 新建一个MyAdd_test.cpp，并将libMyAdd.dll、libMyAdd.h和libMyAdd.lib放在同一个文件夹中。在头文件中添加libMyAdd.h，在资源文件中添加libMyAdd.h和libMyAdd.lib。

MyAdd_test.cpp 的代码如下：

#include "mclmcr.h"
#include "matrix.h"
#include "mclcppclass.h"
#include "libMyAdd.h"

int main() {   
    double a = 6;
    double b = 9;
    double c;
    // initialize lib
    if( !libMyAddInitialize()) {
        std::cout << "Could not initialize libMyAdd!" << std::endl;
        return -1;
    }

    // allocate space
    mwArray mwA(1, 1, mxDOUBLE_CLASS);
    mwArray mwB(1, 1, mxDOUBLE_CLASS);
    mwArray mwC(1, 1, mxDOUBLE_CLASS);  
    // set data
    mwA.SetData(&a, 1);
    mwB.SetData(&b, 1);
    // use function: MyAdd
    MyAdd(1, mwC, mwA, mwB);
    // get data
    c = mwC.Get(1, 1);
    printf("c is %f\n", c); 

    // terminate the lib
    libMyAddTerminate();   
    // terminate MCR
    mclTerminateApplication();
    return 0;
}  

最后，结果是

Compiling...
MyAdd_test.cpp
Linking...
MyAdd_test.obj : error LNK2019: unresolved external symbol _mclTerminateApplication_proxy referenced in function _main
MyAdd_test.obj : error LNK2019: unresolved external symbol _libMyAddTerminate referenced in function _main
MyAdd_test.obj : error LNK2019: unresolved external symbol "__declspec(dllimport) void __cdecl MyAdd(int,class mwArray &,class mwArray const &,class mwArray const &)" (__imp_?MyAdd@@YAXHAAVmwArray@@ABV1@1@Z) referenced in function _main
MyAdd_test.obj : error LNK2019: unresolved external symbol _libMyAddInitialize referenced in function _main
MyAdd_test.obj : error LNK2019: unresolved external symbol _mclGetMatrix referenced in function "public: __thiscall mwArray::mwArray(unsigned int,unsigned int,enum mxClassID,enum mxComplexity)" (??0mwArray@@QAE@IIW4mxClassID@@W4mxComplexity@@@Z)
MyAdd_test.obj : error LNK2019: unresolved external symbol _mclcppGetLastError referenced in function "public: static void __cdecl mwException::raise_error(void)" (?raise_error@mwException@@SAXXZ)
MyAdd_test.obj : error LNK2019: unresolved external symbol _mclcppCreateError referenced in function "public: __thiscall mwException::mwException(void)" (??0mwException@@QAE@XZ)
MyAdd_test.obj : error LNK2019: unresolved external symbol _ref_count_obj_addref referenced in function "public: __thiscall mwException::mwException(class mwException const &)" (??0mwException@@QAE@ABV0@@Z)
MyAdd_test.obj : error LNK2019: unresolved external symbol _ref_count_obj_release referenced in function "public: virtual __thiscall mwException::~mwException(void)" (??1mwException@@UAE@XZ)
MyAdd_test.obj : error LNK2019: unresolved external symbol _error_info_get_message referenced in function "public: virtual char const * __thiscall mwException::what(void)const " (?what@mwException@@UBEPBDXZ)
MyAdd_test.obj : error LNK2019: unresolved external symbol _array_ref_getV_int referenced in function "public: class mwArray __cdecl mwArray::GetPromoted(unsigned int,...)" (?GetPromoted@mwArray@@QAA?AV1@IZZ)
MyAdd_test.obj : error LNK2019: unresolved external symbol _array_ref_set_numeric_mxDouble referenced in function "public: void __thiscall mwArray::SetData(double *,unsigned int)" (?SetData@mwArray@@QAEXPANI@Z)
MyAdd_test.obj : error LNK2019: unresolved external symbol _array_ref_get_numeric_mxDouble referenced in function "public: __thiscall mwArray::operator double(void)const " (??BmwArray@@QBENXZ)
C:\Users\WangYudong\Documents\Visual Studio 2008\Projects\MyAdd_C\Debug\MyAdd_C.exe : fatal error LNK1120: 13 unresolved externals

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实际上，上面的工作是我从 C++ 调用自定义 MATLAB 函数的测试。我接下来的工作是将一个MATLAB程序转换为C++，其中包含imread、edge、strel等图像处理函数。我试过MATLAB Coder，但它不能转换MATLAB函数。所以我试试上面的方法。 转换这些函数是一种有效的方法还是应该使用 OpenCV 来实现它们？

Answer 1

在开始之前，请确保您已安装 supported compiler。如果您在 64 位 Windows 上使用 VS Express 版本，那将是 Visual C++ 和可能的 Windows SDK。接下来，您需要至少运行一次以下步骤来配置 MATLAB：

>> mex -setup
>> mbuild -setup

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现在给出以下简单函数：

MyAdd.m

function c = MyAdd(a,b)
    c = a + b;
end

我们想使用 MATLAB 编译器 build 和 C++ shared library mcc：

>> mcc -N -W cpplib:libMyAdd -T link:lib MyAdd.m -v

这将产生几个文件，包括一个头文件、一个 DLL 和一个导入库：

libMyAdd.h
libMyAdd.dll
libMyAdd.lib

接下来我们create a C++ program来测试上面的库：

MyAdd_test.cpp

#include "libMyAdd.h"

int main()
{
    // initialize MCR and lib
    if (!mclInitializeApplication(NULL,0))  {
        std::cerr << "could not initialize the application" << std::endl;
        return -1;
    }
    if(!libMyAddInitialize()) {
        std::cerr << "Could not initialize the library" << std::endl;
        return -1;
    }

    try {
        // create input
        double a[] = {1.0, 2.0, 3.0, 4.0};
        double b[] = {5.0, 6.0, 7.0, 8.0};
        mwArray in1(2, 2, mxDOUBLE_CLASS, mxREAL);
        mwArray in2(2, 2, mxDOUBLE_CLASS, mxREAL);
        in1.SetData(a, 4);
        in2.SetData(b, 4);

        // call function
        mwArray out;
        MyAdd(1, out, in1, in2);

        // show result
        std::cout << "in1 + in2 = " << std::endl;
        std::cout << out << std::endl;

        double c[4];
        out.GetData(c, 4);
        for(int i=0; i<4; i++) {
            std::cout << c[i] << " " << std::endl;
        }

    } catch (const mwException& e) {
        std::cerr << e.what() << std::endl;
        return -2;
    } catch (...) {
        std::cerr << "Unexpected error thrown" << std::endl;
        return -3;
    } 

    // cleanup
    libMyAddTerminate();   
    mclTerminateApplication();

    return 0;
}

我们可以直接在 MATLAB 中编译这个程序：

>> mbuild MyAdd_test.cpp libMyAdd.lib -v
>> !MyAdd_test

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我们也可以使用 Visual Studio 自己编译它。我们首先创建一个原生控制台应用程序，然后设置项目设置如下：

• 从菜单中选择“项目 > 属性”并将设置应用到“所有配置”（调试和发布目标）

• 在 C/C++ 属性下，通过添加包含生成的头文件 libMyAdd.h 的目录以及包含 MATLAB 头文件的目录来设置“附加包含目录”：

  $matlabroot\extern\include
  

• 同样在“链接器”下，设置“附加库目录”。这将与之前包含 libMyAdd.lib 的目录相同，在我的情况下也是如此：

  $matlabroot\extern\lib\win32\microsoft
  

  然后转到“链接器>输入”并在“附加依赖项”中添加以下内容：

  libMyAdd.lib
  mclmcrrt.lib
  

• 最后，在“调试 > 环境”下，您可能希望扩展 PATH 环境变量以包含包含生成的 libMyAdd.dll 文件的目录。这样你就可以直接点击 F5 来编译直接从VS内部运行程序。这将是这样的：

  PATH=%PATH%;C:\path\to\output\folder
  

如果你经常做这种事情，你可以创建一个属性表，然后可以在其他 VC++ 项目中重复使用。有关示例，请参阅此 answer。