.NET アプリケーションへの単純な MATLAB 関数の統合

R2026b

メモ

MATLAB^® Compiler SDK™ 製品の例は matlabroot\toolbox\dotnetbuilder\Examples\VSVersion\NET にあります。ここで、VSVersion は、使用している Microsoft^® Visual Studio^® .NET のバージョンを示します。Visual Studio で以下のソリューションを開くことにより、すべての例についてプロジェクトを読み込むことができます。

matlabroot\toolbox\dotnetbuilder\Examples\VSVersion\NET\DotNetExamples.sln

単純なプロットの例では、MATLAB 関数を呼び出してプロットを表示する .NET アセンブリを作成する方法について説明します。MATLAB 関数を使用して構造体配列を変更する例については、電話帳を参照してください。

以下の例では、次の手順を実行して MATLAB 関数を .NET アプリケーションに統合します。

MATLAB Compiler SDK 製品を使用して、MATLAB 関数を .NET クラスのメソッドに変換し、.NET アセンブリでそのクラスをラップします。
.NET クラスをインスタンス化し、MWArray クラスライブラリを使用してデータ変換を処理して、C# アプリケーションまたは Visual Basic^® アプリケーションでコンポーネントにアクセスします。
Visual Studio .NET 開発環境を使用して、生成されたアプリケーションをビルドして実行します。

前提条件

MATLAB Compiler SDK の .NET ターゲット要件をすべて満たしていることを確認します。詳細については、MATLAB Compiler SDK の .NET ターゲットの要件を参照してください。
Microsoft Visual Studio がインストールされていることを確認します。
アプリケーションの実行には、エンドユーザーによる MATLAB Runtime のインストールが必要です。詳細については、MATLAB Runtime のダウンロードとインストールを参照してください。
テスト目的で、MATLAB Runtime の代わりに MATLAB のインストールを使用することができます。

単純なプロットの作成

ファイル

MATLAB 関数の場所	`matlabroot\toolbox\dotnetbuilder\Examples\VSVersion\NET\PlotExample\PlotComp\drawgraph.m`
C# コードの場所	`matlabroot\toolbox\dotnetbuilder\Examples\VSVersion\NET\PlotExample\PlotCSApp\PlotApp.cs`
Visual Basic コードの場所	`matlabroot\toolbox\dotnetbuilder\Examples\VSVersion\NET\PlotExample\PlotVBApp\PlotApp.vb`

手順

MATLAB 製品に付属している以下のフォルダーを作業フォルダーにコピーします。
```
matlabroot\toolbox\dotnetbuilder\Examples\VSVersion\NET\PlotExample
```
MATLAB コマンドプロンプトで、作業フォルダー内の PlotExample\PlotComp サブフォルダーに移動します。
PlotExample\PlotComp にある関数 drawgraph を確認します。
```
function drawgraph(coords)
plot(coords(1,:), coords(2,:));
pause(5)
```
MATLAB コマンドプロンプトでこの関数をテストします。
```
x = 0:0.01:10;
y = sin(x);
z = [x;y];
drawgraph(z)
```
この関数により、正弦波を表示する Figure が出力されます。
次の情報を使用して、.NET アセンブリコンパイラアプリまたは compiler.build.dotNETAssembly で .NET コンポーネントをビルドします。

フィールド値
ライブラリ名 PlotComp
クラス名 Plotter
コンパイルするファイル drawgraph.m

たとえば、compiler.build.dotNETAssembly を使用している場合は、以下を入力します。
```
buildResults = compiler.build.dotNETAssembly('drawgraph.m', ...
'AssemblyName','PlotComp', ...
'ClassName','Plotter');
```
詳細については、MWArray .NET アセンブリの生成と .NET アプリケーションのビルドの手順を参照してください。

フィールド	値
ライブラリ名	`PlotComp`
クラス名	`Plotter`
コンパイルするファイル	`drawgraph.m`

コンポーネントにアクセスするために C# または Visual Basic のどちらを使用するのかを決定します。

C# を使用する場合は、コンポーネントにアクセスする C# アプリケーションのソースコードを作成します。

この例のサンプルアプリケーションは PlotExample\PlotCSApp\PlotApp.cs にあります。

PlotApp.cs

using System;

using MathWorks.MATLAB.NET.Utility;
using MathWorks.MATLAB.NET.Arrays;

using PlotComp;

namespace MathWorks.Examples.PlotApp
 {
  /// <summary>
  /// This application demonstrates plotting x-y data by graphing a simple 
  /// parabola into a MATLAB figure window. 
  /// </summary>
  class PlotCSApp
    {
      #region MAIN

      /// <summary>
      /// The main entry point for the application.
      /// </summary>
      [STAThread]
      static void Main(string[] args)
        {
          try
            {
              const int numPoints= 10;  // Number of points to plot

              // Allocate native array for plot values
              double [,] plotValues= new double[2, numPoints];

              // Plot 5x vs x^2
              for (int x= 1; x <= numPoints; x++)
                {
                  plotValues[0, x-1]= x*5;
                  plotValues[1, x-1]= x*x;
                }

              // Create a new plotter object
              Plotter plotter= new Plotter();

              // Plot the two sets of values - Note the ability to cast 
                              the native array to a MATLAB numeric array
              plotter.drawgraph((MWNumericArray)plotValues);

              Console.ReadLine();  // Wait for user to exit application
            }

          catch(Exception exception)
            {
              Console.WriteLine("Error: {0}", exception);
            }
        }

      #endregion
    }
  }

次のステートメントは、Plotter クラスのインスタンスを作成します。

Plotter plotter= new Plotter();

次のステートメントは、ネイティブ plotValues を MWNumericArray に明示的にキャストしてから、メソッド drawgraph を呼び出します。

plotter.drawgraph((MWNumericArray)plotValues);

Visual Basic

Visual Basic を使用する場合は、コンポーネントにアクセスする Visual Basic アプリケーションのソースコードを作成します。

この例のサンプルアプリケーションは PlotExample\PlotVBApp\PlotApp.vb にあります。

PlotApp.vb

Imports System

Imports MathWorks.MATLAB.NET.Utility
Imports MathWorks.MATLAB.NET.Arrays

Imports PlotComp


Namespace MathWorks.Examples.PlotApp

    ' <summary>
    ' This application demonstrates plotting x-y data by graphing a simple 
    ' parabola into a MATLAB figure window. 
    ' </summary>
    Class PlotDemoApp

#Region " MAIN "

        ' <summary>
        ' The main entry point for the application.
        ' </summary>
        Shared Sub Main(ByVal args() As String)
            Try
                Const numPoints As Integer = 10  ' Number of points to plot
                Dim idx As Integer
                Dim plotValues(,) As Double = New Double(1, numPoints - 1) {}
                Dim coords As MWNumericArray

                'Plot 5x vs x^2
                For idx = 0 To numPoints - 1
                    Dim x As Double = idx + 1
                    plotValues(0, idx) = x * 5
                    plotValues(1, idx) = x * x
                Next idx

                coords = New MWNumericArray(plotValues)

                ' Create a new plotter object
                Dim plotter As Plotter = New Plotter

                ' Plot the values
                plotter.drawgraph(coords)

                Console.ReadLine()  ' Wait for user to exit application

            Catch exception As Exception
                Console.WriteLine("Error: {0}", exception)
            End Try
        End Sub
#End Region
    End Class
End Namespace

次のステートメントは、Plotter クラスのインスタンスを作成します。

Dim plotter As Plotter = New Plotter

次のステートメントは、メソッド drawgraph を呼び出します。

plotter.drawgraph(coords)

いずれの場合も、PlotApp プログラムにより次が実行されます。

double 値をもつ 2 つの配列を作成する。
Plotter オブジェクトを作成する。
drawgraph メソッドを呼び出し、MATLAB 関数 plot を使用して方程式をプロットする。
MWNumericArray を使用して、drawgraph メソッドで方程式をプロットするために必要なデータを表す。
try-catch ブロックを使用して例外をキャッチして処理する。

Visual Studio を使用して、ご使用のアプリケーション言語に対応した .NET プロジェクトファイルを開きます。
- C#
  C# を使用する場合は、PlotCSApp フォルダーにこの例の Visual Studio .NET プロジェクトファイルが含まれています。Windows^® エクスプローラーで PlotCSApp.csproj をダブルクリックして、Visual Studio .NET でプロジェクトを開きます。[PlotCSApp.csproj] を右クリックし、[MATLAB の外部で開く] を選択して、デスクトップから開くこともできます。
- Visual Basic
  Visual Basic を使用する場合は、PlotVBApp フォルダーにこの例の Visual Studio .NET プロジェクトファイルが含まれています。Windows エクスプローラーで PlotVBApp.vbproj をダブルクリックして、Visual Studio .NET でプロジェクトを開きます。[PlotVBApp.vbproj] を右クリックし、[MATLAB の外部で開く] を選択して、デスクトップから開くこともできます。
アセンブリを生成またはインストールしたフォルダーにあるアセンブリファイル PlotComp.dll への参照を追加します。

MWArray API への参照を追加します。

MATLAB がシステムにインストールされている場合	`matlabroot\toolbox\dotnetbuilder\bin\win64\<version>\MWArray.dll`
MATLAB Runtime がシステムにインストールされている場合	`<MATLAB_RUNTIME_INSTALL_DIR>\toolbox\dotnetbuilder\bin\win64\<version>\MWArray.dll`

Visual Studio .NET で PlotApp アプリケーションをビルドして実行します。
アプリケーションにより、次のプロットが表示されます。
この例から発展させるには、以下のようにします。
- 生成されたアプリケーションを別のコンピューターで実行してみる。
- compiler.package.installer を使用してパッケージ用のインストーラーをビルドしてみる。
- 複数の関数で構成されたアセンブリを統合してみる。

電話帳の作成

この例では、MATLAB 関数を呼び出して、電話番号が含まれた構造体配列を変更する .NET アセンブリを作成します。

ファイル

MATLAB 関数の場所	`matlabroot\toolbox\dotnetbuilder\Examples\VSVersion\NET\PhoneBookExample\PhoneBookComp\makephone.m`
C# コードの場所	`matlabroot\toolbox\dotnetbuilder\Examples\VSVersion\NET\PhoneBookExample\PhoneBookCSApp\PhoneBookApp.cs`
Visual Basic コードの場所	`matlabroot\toolbox\dotnetbuilder\Examples\VSVersion\NET\PhoneBookExample\PhoneBookVBApp\PhoneBookApp.vb`

手順

MATLAB に付属している以下のフォルダーを作業フォルダーにコピーします。
```
matlabroot\toolbox\dotnetbuilder\Examples\VSVersion\NET\PhoneBookExample
```
MATLAB コマンドプロンプトで、作業フォルダー内の PhoneBookExample\PhoneBookComp サブフォルダーに移動します。

PhoneBookExample\PhoneBookComp にある関数 makephone を確認します。

function book = makephone(friends)
book = friends;
for i = 1:numel(friends)
    numberStr = num2str(book(i).phone);
    book(i).external = ['(508) 555-' numberStr];
end

MATLAB コマンドプロンプトでこの関数をテストします。

friends(1).name = "Jordan Robert";
friends(1).phone = 3386;
friends(2).name = "Mary Smith";
friends(2).phone = 3912;
struct2table(makephone(friends))

ans =

  2×3 table

         name          phone         external     
    _______________    _____    __________________

    "Jordan Robert"    3386     {'(508) 555-3386'}
    "Mary Smith"       3912     {'(508) 555-3912'}

次の情報を使用して、.NET アセンブリコンパイラアプリまたは compiler.build.dotNETAssembly で .NET コンポーネントをビルドします。

フィールド値
ライブラリ名 PhoneBookComp
クラス名 PhoneBook
コンパイルするファイル makephone

たとえば、compiler.build.dotNETAssembly を使用している場合は、以下を入力します。
```
buildResults = compiler.build.dotNETAssembly('makephone.m', ...
'AssemblyName','PhoneBookComp', ...
'ClassName','PhoneBook');
```
詳細については、MWArray .NET アセンブリの生成と .NET アプリケーションのビルドの手順を参照してください。

フィールド	値
ライブラリ名	`PhoneBookComp`
クラス名	`PhoneBook`
コンパイルするファイル	`makephone`

コンポーネントにアクセスするために C# または Visual Basic のどちらを使用するのかを決定します。

C# を使用する場合は、コンポーネントにアクセスする C# アプリケーションのソースコードを作成します。

この例のサンプルアプリケーションは
PhoneBookExample\PhoneBookCSApp\PhoneBookApp.cs にあります。

PhoneBookApp.cs

/* Necessary package imports */
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using MathWorks.MATLAB.NET.Arrays;
using PhoneBookComp;

namespace MathWorks.Examples.PhoneBookApp
{
  //
  // This class demonstrates the use of the MWStructArray class
  //
  class PhoneBookApp
    {
      static void Main(string[] args)
        {
          PhoneBook thePhonebook = null;  /* Stores deployment class instance */
          MWStructArray friends= null;   /* Sample input data */
          MWArray[] result= null;        /* Stores the result */
          MWStructArray book= null;      /* Output data extracted from result */

          /* Create the new deployment object */
          thePhonebook= new PhoneBook();

          /* Create an MWStructArray with two fields */
          String[] myFieldNames= { "name", "phone" };
          friends= new MWStructArray(2, 2, myFieldNames);

          /* Populate struct with some sample data --- friends and phone */
          /*  number extensions */
          friends["name", 1]= new MWCharArray("Jordan Robert");
          friends["phone", 1]= 3386;
          friends["name", 2]= new MWCharArray("Mary Smith");
          friends["phone", 2]= 3912;
          friends["name", 3]= new MWCharArray("Stacy Flora");
          friends["phone", 3]= 3238;
          friends["name", 4]= new MWCharArray("Harry Alpert");
          friends["phone", 4]= 3077;

          /* Show some of the sample data */
          Console.WriteLine("Friends: ");
          Console.WriteLine(friends.ToString());

          /* Pass it to a MATLAB function that determines external phone number */
          result= thePhonebook.makephone(1, friends);
          book= (MWStructArray)result[0];
 
          Console.WriteLine("Result: ");
          Console.WriteLine(book.ToString());

          /* Extract some data from the returned structure */
          Console.WriteLine("Result record 2:");

          Console.WriteLine(book["name", 2]);
          Console.WriteLine(book["phone", 2]);
          Console.WriteLine(book["external", 2]);

          /* Print the entire result structure using the helper function below */
          Console.WriteLine("");
          Console.WriteLine("Entire structure:");

          DispStruct(book);

          Console.ReadLine();
        }

      public static void DispStruct(MWStructArray arr)
        {
          Console.WriteLine("Number of Elements: " + arr.NumberOfElements);
            
          int[] dims= arr.Dimensions;

          Console.Write("Dimensions: " + dims[0]);

          for (int idx= 1; idx < dims.Length; idx++)
            {
              Console.WriteLine("-by-" + dims[idx]);
            }
            
          Console.WriteLine("\nNumber of Fields: " + arr.NumberOfFields);
          Console.WriteLine("Standard MATLAB view:");
          Console.WriteLine(arr.ToString());

          Console.WriteLine("Walking structure:");

          string[] fieldNames= arr.FieldNames;

          for (int element= 1; element <= arr.NumberOfElements; element++)
            {
              Console.WriteLine("Element " + element);

              for (int field= 0; field < arr.NumberOfFields; field++)
                {
                  MWArray fieldVal= arr[arr.FieldNames[field], element];
                    
                  /* Recursively print substructures, */
                  /*  give string display of other classes */
                  if (fieldVal.GetType() == typeof(MWStructArray))
                    {
                      Console.WriteLine("   " + fieldNames[field] + ": 
                          nested structure:");
                      Console.WriteLine("+++ Begin of \"" + fieldNames[field] + "\" 
                          nested structure");
                      DispStruct((MWStructArray)fieldVal);
                      Console.WriteLine("+++ End of \"" + fieldNames[field] + 
                          "\" nested structure");
                    }

                  else
                    {
                      Console.Write("   " + fieldNames[field] + ": ");
                      Console.WriteLine(fieldVal.ToString());
                    }
                }
            }
        }
    }
}

Visual Basic

Visual Basic を使用する場合は、コンポーネントにアクセスする Visual Basic アプリケーションのソースコードを作成します。

この例のサンプルアプリケーションは
\PhoneBookExample\PhoneBookVBApp\PhoneBookApp.vb にあります。

PhoneBookApp.vb

' Necessary package imports

Imports MathWorks.MATLAB.NET.Arrays
Imports PhoneBookComp

'
' getphone class demonstrates the use of the MWStructArray class
'
Public Module PhoneBookVBApp
    Public Sub Main()
        Dim thePhonebook As phonebook   'Stores deployment class instance
        Dim friends As MWStructArray    'Sample input data
        Dim result As Object()          'Stores the result
        Dim book As MWStructArray       'Output data extracted from result

        ' Create the new deployment object 
        thePhonebook = New phonebook()

        ' Create an MWStructArray with two fields 
        Dim myFieldNames As String() = {"name", "phone"}
        friends = New MWStructArray(2, 2, myFieldNames)

        ' Populate struct with some sample data --- friends and phone numbers 
        friends("name", 1) = New MWCharArray("Jordan Robert")
        friends("phone", 1) = 3386
        friends("name", 2) = New MWCharArray("Mary Smith")
        friends("phone", 2) = 3912
        friends("name", 3) = New MWCharArray("Stacy Flora")
        friends("phone", 3) = 3238
        friends("name", 4) = New MWCharArray("Harry Alpert")
        friends("phone", 4) = 3077

        ' Show some of the sample data 
        Console.WriteLine("Friends: ")
        Console.WriteLine(friends.ToString())

        ' Pass it to a MATLAB function that determines external phone number 
        result = thePhonebook.makephone(1, friends)
        book = CType(result(0), MWStructArray)
        Console.WriteLine("Result: ")
        Console.WriteLine(book.ToString())

        ' Extract some data from the returned structure '
        Console.WriteLine("Result record 2:")

        Console.WriteLine(book("name", 2))
        Console.WriteLine(book("phone", 2))
        Console.WriteLine(book("external", 2))

        ' Print the entire result structure using the helper function below 
        Console.WriteLine("")
        Console.WriteLine("Entire structure:")
        dispStruct(book)
    End Sub


    Sub dispStruct(ByVal arr As MWStructArray)
        Console.WriteLine("Number of Elements: " + arr.NumberOfElements.ToString())
        'int numDims = arr.NumberofDimensions
        Dim dims As Integer() = arr.Dimensions
        Console.Write("Dimensions: " + dims(0).ToString())

        Dim i As Integer
        For i = 1 To dims.Length
            Console.WriteLine("-by-" + dims(i - 1).ToString())
        Next i
        Console.WriteLine("")
        Console.WriteLine("Number of Fields: " + arr.NumberOfFields.ToString())
        Console.WriteLine("Standard MATLAB view:")
        Console.WriteLine(arr.ToString())
        Console.WriteLine("Walking structure:")

        Dim fieldNames As String() = arr.FieldNames

        Dim element As Integer
        For element = 1 To arr.NumberOfElements
            Console.WriteLine("Element " + element.ToString())
            Dim field As Integer
            For field = 0 To arr.NumberOfFields - 1
                Dim fieldVal As MWArray = arr(arr.FieldNames(field), element)
                ' Recursively print substructures, give string display of other classes 
                If (TypeOf fieldVal Is MWStructArray) Then
                    Console.WriteLine("   " + fieldNames(field) + ": nested structure:")
                    Console.WriteLine("+++ Begin of \"" + fieldNames[field] + 
                                                      " \ " nested structure")

                    dispStruct(CType(fieldVal, MWStructArray))
                    Console.WriteLine("+++ End of \"" + fieldNames[field] + 
                                                      " \ " nested structure")
                Else
                    Console.Write("   " + fieldNames(field) + ": ")
                    Console.WriteLine(fieldVal.ToString())
                End If
            Next field
        Next element
    End Sub
End Module

いずれの場合も、PhoneBookApp プログラムにより次が実行されます。

MWStructArray を使用して構造体配列を作成し、名前と電話番号が含まれた例の電話帳データを表す。
次のように Phonebook クラスを thePhonebook オブジェクトとしてインスタンス化する。
thePhonebook = new phonebook();
次のように、MATLAB 関数 makephone を呼び出し、追加フィールドを追加することで構造体の変更コピーを作成する。
result = thePhonebook.makephone(1, friends);
結果の構造体配列を表示する。

Visual Studio を使用して、ご使用のアプリケーション言語に対応した .NET プロジェクトファイルを開きます。
- C#
  C# を使用する場合は、PhoneBookCSApp フォルダーにこの例の Visual Studio .NET プロジェクトファイルが含まれています。Windows エクスプローラーで PhoneBookCSApp.csproj をダブルクリックして、Visual Studio .NET でプロジェクトを開きます。[PhoneBookCSApp.csproj] を右クリックし、[MATLAB の外部で開く] を選択して、デスクトップから開くこともできます。
- Visual Basic
  Visual Basic を使用する場合は、PhoneBookVBApp フォルダーにこの例の Visual Studio .NET プロジェクトファイルが含まれています。Windows エクスプローラーで PhoneBookVBApp.vbproj をダブルクリックして、Visual Studio .NET でプロジェクトを開きます。[PhoneBookVBApp.vbproj] を右クリックし、[MATLAB の外部で開く] を選択して、デスクトップから開くこともできます。
アセンブリを生成したフォルダーにあるアセンブリファイル PhoneBookComp.dll への参照を作成します。
MWArray API への参照を作成します。これは以下の場所にあります。

MATLAB matlabroot\toolbox\dotnetbuilder\bin\win64\<version>\MWArray.dll
MATLAB Runtime <MATLAB_RUNTIME_INSTALL_DIR>\toolbox\dotnetbuilder\bin\win64\<version>\MWArray.dll

Visual Studio .NET で PhoneBookComp アプリケーションをビルドして実行します。

このアプリケーションにより、次の出力が表示されます。

Friends: 
2x2 struct array with fields:
    name
    phone
Result: 
2x2 struct array with fields:
    name
    phone
    external
Result record 2:
Mary Smith
3912
(508) 555-3912

Entire structure:
Number of Elements: 4
Dimensions: 2-by-2
Number of Fields: 3
Standard MATLAB view:
2x2 struct array with fields:
    name
    phone
    external
Walking structure:
Element 1
   name: Jordan Robert
   phone: 3386
   external: (508) 555-3386
Element 2
   name: Mary Smith
   phone: 3912
   external: (508) 555-3912
Element 3
   name: Stacy Flora
   phone: 3238
   external: (508) 555-3238
Element 4
   name: Harry Alpert
   phone: 3077
   external: (508) 555-3077

参考

compiler.build.dotNETAssembly

MATLAB	`matlabroot\toolbox\dotnetbuilder\bin\win64\<version>\MWArray.dll`
MATLAB Runtime	`<MATLAB_RUNTIME_INSTALL_DIR>\toolbox\dotnetbuilder\bin\win64\<version>\MWArray.dll`

.NET アプリケーションへの単純な MATLAB 関数の統合

前提条件

単純なプロットの作成

ファイル

手順

電話帳の作成

ファイル

手順

参考

トピック