之前使用py调用了matlab的 .m 文件(上一篇博客)，能够实现使用matlab进行计算的效果，但实际使用下来，计算的速度还是稍微慢了一些。同样的一个函数执行100次，使用py调用matlab的方法，大概需要6s左右；使用py调用dll库的方法，只需要0.2s。。
生成dll库，我使用的方法是，先将matlab代码转成c代码，再利用vs将c代码生成dll库。
软件环境：win10(64位)，py3.6，vs2019， matlab2020b
一.matlab部分
1.首先先写好需要转化的matlab代码，写成函数形式。
注意，函数名要和文件名一致，并且函数要在开头定义。
function [out_x, out_y, out_z] = matlabToC(in_Bx, in_By, in_Bz)
% 需要实现功能的代码...
out_x = x_gbn(1);
out_y = x_gbn(2);
out_z = x_gbn(3);
end
我定义的是一个3输入3输出的函数。
2.使用matlab自带的工具箱进行代码生成。
选择编写好的 .m文件
确定函数的参数数据类型，输入一个调用函数的示例即可。
matlab自动识别后，还可以进行手动调整。我使用的函数三个参数都是double类型的。
这里可以让matlab验证一下你的函数输入输出，生成一些数据测试，可以跳过。
选择c或c++，我选择的是c++，然后生成即可。
在 .m文件所在的文件夹，会生成一个 codegen 文件夹，生成的代码就在里面
在matlab生成的文件中，有一个文件夹是 examples ，里面有两个文件，分别是 main.h 和 main.cpp ，里面是自动生成的调用模板，可以参考。
至此，matlab部分完成。
二.vs2019部分。
使用vs2019利用matlab生成的c代码，生成dll库。
此部分可以参考博客：
https://blog.csdn.net/maosijunzi/article/details/79354806
首先新建一个项目
生成的界面为
接下来需要将matlab生成的所有 .cpp 和 .h 文件加入到工程中。
将第一部分生成的所有的 .cpp 和 .h 文件复制到vs创建的工程下，添加项即可。
得到的结果为
接下来修改 pch.h 和 pch.cpp 。这两个文件是新建工程时自动生成。
主要是添加外部调用的接口。
在参考的main函数中，自动生成的调用参考为：
static void main_matlabToC()
{
double in_Bx_tmp;
double out_x;
double out_y;
double out_z;
// Initialize function 'matlabToC' input arguments.
in_Bx_tmp = argInit_real_T();
// Call the entry-point 'matlabToC'.
matlabToC(in_Bx_tmp, in_Bx_tmp, in_Bx_tmp, &out_x, &out_y, &out_z);
}
所以，我需要调用的函数是matlabToC，并且输入的参数分别是三个double类型，和三个double类型的引用。
因此在 pch.cpp 中，调用的接口可以写成
#include "matlabToC.h"
void matlab_Gauss(double in_Bx_tmp, double in_By_tmp, double in_Bz_tmp, double &out_x, double &out_y, double &out_z)
{
matlabToC(in_Bx_tmp, in_By_tmp, in_Bz_tmp, &out_x, &out_y, &out_z);
}
而在 pch.h 中，需要声明为外部调用，在函数声明前加上
extern “C” _declspec(dllexport)
extern "C" _declspec(dllexport) void matlab_Gauss(double in_Bx_tmp, double in_By_tmp, double in_Bz_tmp, double& out_x, double& out_y, double& out_z);
这两个文件的内容如图
此时点击重新生成dll，即可生成dll库。
但有可能会出现报错。
缺少 tmwtypes.h 文件。这个文件是matlab自带的库文件，所以在生成过程时没有添加到c文件中。
可以将该文件的路径添加到编译器中，或者把文件复制过来。
此文件的路径为 XX\R2020b\extern\include
XX表示的是你的matlab的安装路径。
再次重新生成dll库时，可能还会提示另一个错误
大概是需要向每一个源文件中添加一句 #include “pch.h” 。。
之后再生成dll库，就能够正常生成通过了。
三.py调用dll库
用py加载dll库，使用自定义的函数。加载dll库，我使用的是py的 ctypes 库。因为py和c的数据类型不相同，所以需要借用 ctypes 库对两者的数据类型进行转化。
参考资料：
https://docs.python.org/zh-cn/3/library/ctypes.html#type-conversions
在参考资料中，也有关于引用传递形参的介绍
需要注意的是，py是不需要定义数据类型就能够直接使用一个变量，而c中需要定义一个变量类型，分配内存，才能够使用变量。所以在py中，需要先利用 ctype 库定义变量，才能够在c函数中使用。而对于引用，则可以使用 byref 函数。
py的参考代码：
import ctypes
# 加载dll库
pDll = ctypes.cdll.LoadLibrary
matlabGuass = pDll("E:\\myDesktop\\protect\\vs2019\\testDll2\\x64\\Release\\testDll2.dll")
# 定义变量
in_Bx = ctypes.c_double(0.02)
in_By = ctypes.c_double(0.05)
in_Bz = ctypes.c_double(0.01)
out_x = ctypes.c_double()
out_y = ctypes.c_double()
out_z = ctypes.c_double()
# 使用dll库中的函数
matlabGuass.matlab_Gauss(in_Bx, in_By, in_Bz, ctypes.byref(out_x), ctypes.byref(out_y), ctypes.byref(out_z))
# 使用得到的结果
print(out_x.value, out_y.value, out_z.value)