在Matlab中使用WPF

事实上.NET无论是用于科学研究还是用于生产，肯定都比C++有优势。今天我们要看的例子与科学研究有关。在21世纪的第一个10年过去后，国内院校和科研院所仍然流行着VB6。然而在国外，JVM和CLR平台，甚至是html5，早就是教授和学生们的利器了。很多老外的软件中都集成了面向科学研究人员而非专业开发者的.NET扩展功能。本人在做本科毕业论文时就用到了3ds max中MaxScript脚本调用.NET，用这一特性制作了Windows Forms界面来操控3ds
max场景。
说到.NET平台的脚本（或者说解释型语言），大家都会想到IronPython、IronRuby之类；说到交互式命令行，再加上F#等，将来可能C#也会提供交互式的功能。这里我要说其他软件中的这些功能其实一点也不差。在Mathematica和Matlab数学软件中，均提供了对JVM和.NET的接口。借助这两个类库的强大功能，科研人员能做的事情一下子多了起来。
以Matlab为例，你可以在交互式命令行和脚本中同时使用JDK和BCL两个牛库，这等于实现了一定程度上的JVM和CLR的互通。最近对这方面兴趣大增，正在研究更多的内容。
今天我举一个Matlab中使用WPF的例子。在这个例子中，演示了Matlab中.NET对象的基本使用方法、使用Matlab函数句柄作为匿名函数作为事件处理器的方法等。希望对想给你的Matlab程序增加界面的童鞋有所帮助。
以下代码在Matlab R2010b中测试通过。
 
% load necessary assemblies for WPF
NET.addAssembly('PresentationCore');
NET.addAssembly('PresentationFramework');
NET.addAssembly('WindowsBase');
 
% show a window with a clickable button
window = System.Windows.Window;
window.Title = 'WPF in MATLAB';
window.Width = 300;
window.Height = 100;
window.WindowStartupLocation = System.Windows.WindowStartupLocation.CenterScreen; % use of enum
button = System.Windows.Controls.Button;
button.Content = 'Click me!';
addlistener(button, 'Click', @(sender, e)System.Windows.MessageBox.Show('Button
clicked!')); % use of event handler
window.Content = button;
window.Show()
 
别的地方都很简单，我只解释一下“函数句柄”。这是Matlab最近几年加入的功能，很多国内教科书上都没有介绍，我也是在Matlab文档中偶然看到的，可见文档是最好的教材。函数句柄相当于C#中的匿名函数或lambda表达式这样的概念，有了它，Matlab中很多函数的使用更方便了。例如求定积分quad，以前需要把被积函数做成独立文件，然后把函数名用字符串形式传入。后来有了inline函数，但也不方便。再后来就有了函数句柄，于是我们可以直接写
quad(@sin, 0, 1)
quad(@(x)sin(x)+1, 0, 1)
等等。其中第二个就是一种lambda表达式的形式，@(x)sin(x)+1翻译成C#的lambda表达式就是x=>Math.Sin(x)+1。
针对函数句柄，Matlab现在有一些全新的函数。例如绘制函数图像，再也不需要先求两个向量了，直接可以使用fplot和ezplot。
在addlistener函数中，第一个参数是控件，第二个参数是事件名，第三个参数就是事件处理函数，以函数句柄形式传入。可以写一个独立的函数，也可以使用匿名函数（像代码中那样，@(sender, e)MessageBox.Show(…)）。
 
大家不妨尝试一下：用WPF做界面，来调用java.math.BitInteger类计算大整数的幂。以下是命令行交互的结果：

>> a=java.math.BigInteger(2)
 
a =
 
2
 
>> a.pow(100)
 
ans =
 
1267650600228229401496703205376