[python][matlab]使用python調用matlab程序

問題引入

在作實驗的時候，須要用到python和matlab工具來進行不一樣的處理，好比在run神經網絡的時候，須要使用pytorch框架獲得網絡的各個參數，在獲得參數後須要使用matlab進行聚類規劃。以前的作法是用python腳本耦合其聯繫，二者通訊的方式是經過文件。後來發現matlab有針對於python的api引擎，瞬間感受打開了新世界的大門，只須要在python中調用相關的api，就能夠完成matlab的工做，不再用一個一個複製文件了。

解決思路

首先，我安裝的是matlab R2015b，對應的python版本爲3.4，原本一開始的版本是python36，可是因爲matlab2015並不兼容py36，解決方法是，一方面能夠經過從新安裝高版本的matlab來解決，在高版本的matlab中已經使用了py36的接口。另外一方面能夠經過修改python版原本實現，經過anconda，能夠很簡便地安裝一個新的py版本，具體的使用狀況能夠查看conda的幫助文檔。

 

1. 安裝matlab engine的py package

在matlab的官方幫助文檔裏：https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/matlab_external/install-the-matlab-engine-for-python.html，能夠找到

cd "matlabroot/extern/engines/python"
python setup.py install

　　即切換到對應matlab的engines目錄，而後運行安轉腳本。須要注意的是，在安裝以前須要切換py版本到3.4，不然默認是base的python，那樣會出現錯誤。

2. 在py腳本里調用matlab engine

在matlab 文檔 裏https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/matlab_external/get-started-with-matlab-engine-for-python.html，聲明瞭對應的matlab engine的啓動和使用，其中包含了matlab數據和python數據類型的對應關係。

在文檔https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/matlab_external/call-matlab-functions-from-python.html裏，能夠更詳細地看到如何使用matlab engine：

import matlab.engine
eng = matlab.engine.start_matlab()
tf = eng.isprime(37)
print(tf) #True

　上述的例子是調用了matlab'的判斷素數的接口，首先須要在py文件裏導入對應的matlab engine包，而後調用start_matlab()來啓動引擎，而後使用引擎來獲得返回值，須要注意的是，eng下的函數調用不會有提示，須要參照matlab的接口。

上述的是有返回值的調用，當函數具備多個返回值時，那麼對應的調用方式以下：

import matlab.engine
eng = matlab.engine.start_matlab()
t = eng.gcd(100.0,80.0,nargout=3)
print(t)

　注意當使用具備多個返回值函數的時候，會返回一個python cell，對於含有矩陣的數據，會轉換成python的list數據。

當函數沒有返回值時，須要使用如下的方式調用：

import matlab.engine
eng = matlab.engine.start_matlab()
eng.doc(nargout=0)

　　即要聲明nargout=0，此時函數不會返回任何參數，若是不聲明，就會報錯。

3. 在python腳本里調用matlab腳本

該文檔的幫助信息在https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/matlab_external/call-user-script-and-function-from-python.html，能夠看到有兩種方式的調用1.直接調用2.調用函數

若是是直接的腳本，好比在triarea.m裏寫下如下內容：

b = 5;
h = 3;
a = 0.5*(b.* h)

　　那麼在python裏就能夠直接調用：

import matlab.engine
eng = matlab.engine.start_matlab()
eng.triarea(nargout=0)

　　就會獲得py的打印輸出，a=7.5000，這是由於雖然無返回值，可是matlab的輸出仍然會顯示在py裏。固然更方便的方法是調用函數的形式，生成如下的文件：

function a = triarea(b,h)
a = 0.5*(b.* h);

　　在python中執行如下的調用：

ret = eng.triarea(1.0,5.0)
print(ret)

　　就會獲得2.5，須要注意的是，該函數僅返回一個值，所以無需指定nargout的值。