Notepad++中优雅编写MATLAB代码的VB.NET自学经历‌

阅读本文需要：想用/正在用MATLAB

本文读完后你将掌握：如何~~优雅地~~用NPP开发MATLAB

本文主要内容是我一天内学会的。

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虽然面临的是完全不同的问题，但这个和上一期那个是同一系列的，都是踩过配置环境相关的坑。有点不同就是：上一期那个是纯粹老师要求，而这一期是我自己一直憋好久憋出来的。

简单交代下动机：MATLAB是用来做科学计算的，但和python这些不一样，本身MATLAB就是个庞然大物，集IDE、命令行、画图等功能于一身。只是这个IDE代码高亮和补全不是很满意，于是我决定用Notepad++（简称NPP）进行开发，然后在MATLAB本体里执行。

当然这不算是个大问题，不过总归是被我玩出点有意思的小花样，还是想秀一下操作。

（友情提示：正片在第2节）

0. 切屏

这个是相对而言是最没有技术含量的。就是开一个NPP写代码，一个MATLAB跑程序，仅此而已。用户体验相对比较差。如果是这么用的话，其实还不如直接在MATLAB自带的编辑器里面写……

（Tips：Win平台，ctrl+TAB是切屏快捷键，会提升一点用户体验）

1. NppExec运行命令行模式的MATLAB

虽然我认为这个不算是非常困难的操作，但是如果没有一些计算机的底子的话，可能发现不了。

MATLAB是可以用命令行模式运行的。这个是很关键的一个问题，因为MATLAB启动速度是比较感人的。比如我这里，直接启动MATLAB大概需要20秒左右的时间。但是，命令行模式运行的话，如果不开笨重的GUI，可以压缩到十秒以内。

在cmd下，运行matlab -h（默认matlab路径已经加入环境变量），可以看到参数列表。这一节感兴趣的是这几个参数：

-nosplash: 启动MATLAB时不打开那个logo。（真没什么好看的）
-nodesktop：不启动GUI，命令行模式启动MATLAB。值得注意，plot等等画图命令仍然可以用。当然GUI下的变量池、文本编辑器、调试器就么得了。（鱼与熊掌不可兼得）

差不多这样的，当然字体有点丑陋

-sd 和 -useStartupFolderPref：两个和初始工作路径相关的参数。-sd加目录字符串是以指定目录打开matlab， -useStartupFolderPref是用MATLAB偏好设置里的目录（当然要提前设置好），二选一即可。（Tips: MATLAB的快捷方式打开属性，也是可以调整起始目录的）
-r：启动同时运行一段指令。这个一般有两种用法，一种是你只想执行一条指令，那就把指令打在后面（注意空格的问题，两边加双引号），还有一种是，我后面再进行后续操作，但需要提前配置一些环境，那就可以把这些写成一个m文件，启动时用-r调用。

上一期我们知道，NPP可以F5执行一条NPP指令。NPP指令可以认为约等于一条DOS指令，唯一不同是多了些内置指令（如NPP_SAVE，保存当前文件），和一些环境变量（如$(FULL_CURRENT_PATH)是当前完整路径，注意到这个和%cd%即cmd对环境变量的引用方式不同。）具体内容可以在NPP官方文档（http://docs.notepad-plus-plus.org/）查看。

但是F5只能执行一行指令的蛋疼编译方式还是有点撑不住，所以如果你在用NPP进行开发，郑重向你推荐NPP的插件NppExec，在插件-插件管理中找到即可下载。NppExec提供的F6执行可以运行多行代码，可以保存为脚本，还可以在控制台试命令，岂不美哉。

在知道这两件事之后，就可以用F6执行：

NPP_SAVE

matlab -nodesktop -nosplash -sd "$(CURRENT_DIRECTORY)" -r $(NAME_PART)

这样，每次执行后，就会多运行一个MATLAB进程，把代码跑出来。如果你把MATLAB当成一种编程语言来看，那么这种运行方式其实也足够简单了。一键编译运行，还要啥自行车？

只是，MATLAB打开速度还是太慢了（即使不开GUI，白等十几秒也是很难受的），另外，要去查看结果，还是要切到新打开的MATLAB上。如果我们能让MATLAB一直运行，然后在NPP上运行一段程序，给MATLAB一个信号，执行一段指令，再返回NPP，这样把MATLAB当成个服务器来用，全程不需要切出NPP，这样就好了。问题是，这能做到吗？

2. NppExec & MATLAB COM automation API

还真可以，假如你用的是WIndows的MATLAB。

WIndows平台提供所谓COM模型（组件对象模型）技术，可以解决程序间的通信问题。而COM automation是一种COM协议，功能是A程序调用操作B程序的组件。MATLAB恰好有提供这么一套协议的API，也就意味着我们可以用支持COM automation的程序来控制MATLAB（当然，反过来也可以让MATLAB控制Excel之类的程序）文档可以在这里找到：（https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/call-matlab-com-automation-server.html?s_tid=CRUX_lftnav）

题外话：如果你看这个教程的相关链接，你会发现Python、Fortran、C/C++、Java等一系列MATLAB的API……Mathworks真是个不会拒绝任何来源的用户的公司呢

如果你已经试过了matlab -h，想必你已经发现了matlab -automation这个参数，它可以让matlab以命令行模式后台运行（当然你可以把它调到前台，看起来普通的-nodesktop没什么两样），同时开启服务器模式。

那么问题来了，我们要如何与MATLAB的COM控件通信呢？API给我们的解决方案就是：用支持COM控件的程序。具体来说，是.NET系的C#和VB。

我最终选择的是相对比较容易上手的VB进行开发。talk is cheap，先上程序：

' open_matlab.vb

Imports System

Module open_matlab

Sub Main()

Dim h As Object

Dim res As String

Dim matcmd As String

h = GetObject(, "Matlab.Application")

Console.WriteLine("MATLAB & Notepad++")

Console.WriteLine(" ")

while True

Console.Write(">> ")

matcmd = Console.ReadLine()

if matcmd.Equals("!!") then

Exit while

End if

res=h.Execute(matcmd)

Console.WriteLine(res)

End while

End Sub

End Module

具体语法先不谈（VB.NET语法在W3school有教程），说两个关键点：

h = GetObject(, "Matlab.Application")；这一句是获取已经打开的MATLAB服务器的句柄。Matlab.Application是一般的MATLAB主程序的ProgramID，是固定的（可以在文档里查到）。如果需要打开个新的MATLAB服务端，请见文档。
res=h.Execute(matcmd)；这里res和matcmd都是String类型。很好理解，就是把命令送到服务端，再返回结果的。这里有几点说明：1. res会返回MATLAB的一切输出，比如你执行a=1（不带分号），它会按照你MATLAB输出格式那样，返回你【换行a =换行1换行】，都会存在res里。2. 命令行模式下，没有错误输出流（也就是报错的红颜色），取而代之的是在返回值开头会额外加三个问号，表示你写的这什么破程序劳资看不懂。3. 虽然命令被执行了，但是你后台那个服务端窗口不会留下任何输出，如果你想不在VB获取输出而切屏到服务端去看，是不可能的。但如果你检查变量池，会发现确实有执行过的痕迹。4. 如果重新连接服务端，只要服务端不关闭，变量池是保持原来的状态的。

那么总归效果如何呢？