IDL与C#混合编程技术说明.docxVIP

IDL与C#混合编程技术C# (C Sharp)是微软公司在2000年6月发布的一种新的编程语言。C#与Java有很多的相似之处，包括了诸如单一继承、界面、与Java几乎同样的语法，和编译成中间代码再运行的过程。它又借鉴了Delphi的一个特点，与COM(组件对象模型)是直接集成的，而且它是微软公司.NET windows网络框架的主角。IDL则一直是应用程序开发和科学家进行可视化与分析的首选语言。因为它功能强大，简单易学，很少的几行代码就能实现其他语言很难实现的功能，所以它是进行科学数据分析、可视化表达和跨平台应用开发的高效软件和理想工具。作为第四代语法简单、面向矩阵运算的计算机语言，IDL拥有丰富的分析工具包。同时支持遥感图像处理软件ENVI的二次开发，使得利用IDL进行ENVI二次开发实现数据处理分析和可视化程序变得非常容易。1 C#调用IDL方式C#可以通过COM组件的方式直接调用IDL进行开发。IDL提供了IDLDrawWidget和COM_IDL_CONNECT两个组件，其中IDLDrawWidget组件是带UI的可视组件，COM_IDL_CONNECT是不带UI的功能组件，在实际使用的时候可以根据应用需求选取。以IDLDrawWidget组件为例，该组件包含了多种功能方法（见表1），这些方法使得C#在调用的时候方便进行初始化、功能调用、参数传递和事件响应传递。表1 IDLDrawWidget组件的方法方法名称功能描述CopyNamedArray拷贝IDL下数组到组件调用环境中的变量数组CopyWindow将IDLDrawWidget组件显示内容拷贝到Windows剪贴板中CreateDrawWidgetIDLDrawWidget控件初始化界面DoExit退出ActiveX控件并释放IDL占用的资源ExecuteStr执行IDL命令，相当于IDL的命令行功能GetNamedData获取IDL中变量的值InitIDLIDL运行环境初始化（1：成功；0，失败；-1组件未被许可；-2，IDL未安装许可）InitIDLExIDL运行环境初始化（可传入参数）Print组件中显示内容输出到默认打印机RegisterForEvents组件是否传递程序事件(参考表17.2)SetNamedArray基于输入的变量名和内容在IDL下创建数组SetNameData基于输入的变量名和内容在IDL下创建变量SetOutputWnd组件显示内容输出到指定窗口VariableExists判断IDL下是否存在此变量2 关键技术以在Visual Studio 2010 C#下调用IDLDrawWidget组件为例，分析下调用该组件的关键技术。(1) 组件初始化与其他ActiveX组件一样，在VisualStudio的工具箱组件上单击鼠标右键，弹出菜单中选择选择项，弹出的选择工具箱项界面中点击TAB界面COM组件，列表中找到“IDLDrawWidget Control3.0”并勾选。若列表中不存在该组件，点击浏览查找IDL安装目录下的子目录“binbin.x86”中的“idldrawx3.ocx”文件。组件初始化前需要设置组件的IDL安装目录 (2) 功能调用IDLDrawWidget组件支持调用IDL的源码文件和sav文件。其中ExecuteStr方法相当于IDL的命令行，而IDL可以使用点命令（见表2）在命令行下进行源码的编译和功能调用。故，通过ExecuteStr方法可以轻松地调用IDL功能。表2 点命令（DotCommand）命 令功 能.COMPILE编译代码；.CONTINUE继续执行代码；.EDIT在编辑器中打开代码以便编辑；.FULL_RESET_SESSION编译器完全重置（包括DLM等）；.GO执行最近编译过的主函数；.OUT执行当前程序直至返回；.RESET_SESSION编译器重置，等同于点击工具栏的“重置”；.RETURN程序返回；.RENEW新建一个pro；.RUN编译内存中的程序并执行主程序；.SKIP跳过程序段；.STEP执行1个或n个程序；.STEPOVER执行1个程序段，如果程序段中调用了其他函数则调试进入函数；.TRACE程序异常时继续运行。使用点命令在命令行下进行源码编译和运行的示例代码：IDL;编译源码文件，注意源码文件路径是字符串，用或”。IDL .compile C:tempfirstIDL.pro% Compiled module: MYFUN.% Compiled module: FIRSTIDL.% Compiled module: TEST.IDL;调用源码中的pro执行IDL firstidlabc9(3) 数据传递IDLDrawWidget组件通过SetNamedArray、SetNameData等方法进行数据传递（表1），C#与IDL之间支持基本的数据类型变量和数组传递（表3）。表3 IDL与ActiveX下的通用的变量类型IDL类型ActiveX类型IDL_TYPE_BYTEUT_UI1 unsigned charIDL_TYPE_BYTEVT_I1 - signed charIDL_TYP_INTVT_I2 - signed shortIDL_TYP_LONGVT_I4 - signed longIDL_TYP_FLOATVT_R4 - floatIDL_TYP_DOUBLEVT_R8 - double传递字符串变量和数组的示例代码如下：/初始化定义变量object objStr = abc;object objOri,objNow;/定义变量this.axIDLDrawWidget1.SetNamedData(var, objStr);/编译IDL功能代码并传入单个变量this.axIDLDrawWidget1.ExecuteStr(.compile );this.axIDLDrawWidget1.ExecuteStr(exchangevar, var = var);/将IDL中修改过的变量获得并对话框显示objStr = this.axIDLDrawWidget1.GetNamedData(var);/显示IDL程序中更改后的值MessageBox.Show(C#中的变量值为：+objStr.ToString();/定义数组int, dataarr = new int3, 2 6, 4 , 12, 9 , 18, 5 ;/将数组内容copy到IDL下的变量arr中this.axIDLDrawWidget1.SetNamedArray(arr, dataarr, true);/编译IDL功能代码并传入数组this.axIDLDrawWidget1.ExecuteStr(.compile exchangeA);this.axIDLDrawWidget1.ExecuteStr(exchangeArr,arr,oriArr= oriArr);/通过CopyNameArray方法直接复制获取IDL中的数组objOri = this.axIDLDrawWidget1.CopyNamedArray(oriarr);/通过CopyNameArray方法直接复制获取IDL中的数组objNow = this.axIDLDrawWidget1.CopyNamedArray(arr);/弹出第一个元素的值 MessageBox.Show(C#中的数组值为： + (Array)objNow).GetValue(0, 0);(4) 事件传递IDLDrawWidget组件可以在C#或IDL下响应键盘和鼠标事件。即通过C#主程序可以触发组件的事件并由IDL事件响应程序进行响应。组件的事件响应处理方式与组件的RegisterForEvents值有关，各个值的含义见表4。表4 RegisterForEvents对应功能描述值功能描述0停止传递所有事件1传递鼠标移动事件2传递鼠标按键点击事件4传递视图滚动条事件8传递暴露事件组件界面中添加鼠标滚轮事件的示例代码如下：public Form1()InitializeComponent();/增加滚轮滚动事件(Control)this).MouseWheel += new MouseEventHandler(Form1_MouseWheel);private void IDLDrawWidgetCreate()/指定事件由C#响应axIDLDrawWidget1.RegisterForEvents(3);/鼠标滚轮事件void Form1_MouseWheel(object sender, MouseEventArgs e)/转换当前鼠标点在组件上的位置y = axIDLDrawWidget1.Height - (e.Y - axIDLDrawWidget1.Location.Y); /调用IDL的鼠标时间代码axIDLDrawWidget1.ExecuteStr(oImg.WheelEvents, + e.Delta.ToString() + ,+ (e.X - axIDLDrawWidget1.Location.X).ToString() + , + y.ToString();IDL中的响应该事件的代码如下：;鼠标滚轮时的事件PRO ImgSHow:WheelEvents,wType,xPos,yPosCOMPILE_OPT idl2;获取组件原始大小self.OWINDOW.GETPROPERTY, dimensions = winDims,graphics_tree = oViewoView.GETPROPERTY, viewPlane_Rect = viewRect ;判断是放大还是缩小IF wType GT 0 THEN rate = 0.8 ELSE rate = 1.125;计算放缩后的显示区域大小oriDis =xPos,yPos*viewRect2:3/winDimsviewRect0:1+=(1-rate)*oriDisviewRect2:3= viewRect2:3*rate;更新显示区域并重新渲染绘制oView.SETPROPERTY, viewPlane_Rect = viewRectself.OWINDOW.DRAWEND类似的方式可以添加鼠标拉框放大和缩小等功能，即通过C#与IDLDrawWidget组件构建了一个完整的图像显示与基本处理程序，通过鼠标可以对显示图像进行放大、缩小和平移操作，并通过IDL实现了基本的图像处理、投影变换和仿真模拟功能。3 混合编程的实现首先保证先安装了IDL7.0环境。打开VS2010，新建C#项目，然后在工具箱(Toolbox)中右键，选择项(choose items)： 找到COM组件中的IDLDrawWidget Control，打上勾：确定后工具箱中就会多出一个工具，将其拖放到窗体上：双击窗体，写窗体生成时的初始化IDL代码：using System;using System.Collections.Generic;using System.ComponentModel;using System.Data;using System.Drawing;using System.Linq;using System.Text;using System.Windows.Forms;namespace IDL_test1 public partial class Form1 : Form public Form1() InitializeComponent(); private void Form1_Load(object sender, EventArgs e) int n; axIDLDrawWidget1.IdlPath = D:Program Files (x86)envi 4.5IDL70binbin.x86idl.dll; n = axIDLDrawWidget1.InitIDL(int)this.Handle); if (n = 0) MessageBox.Show(IDL控件初始化失败); 其中 D:Program Files (x86)envi 4.5IDL70binbin.x86idl.dll是自己安装IDL时的路径。然后我们写一个运行IDL命令的函数，如下： public int IDLEstr(string cmdstr) int n; n = axIDLDrawWidget1.ExecuteStr(cmdstr); return n; 然后我们在界面上从工具栏里放一个按钮，写上运行我们事先生成好的sav文件的代码： private void button2_Click(object sender, EventArgs e) string cmd = print; IDLEstr(Restore,print.sav);/编译程序 IDLEstr(cmd); 其中，IDL中的代码如图：生成.sav文件的方法如图：生成好sav文件后将sav文件拷到我们的项目文件夹下面，与我们的exe文件在一起。到这里就可以运行我们的程序了，点击按钮显示程序运行的结果。程序的完整代码如下：using System;using System.Collections.Generic;using System.ComponentModel;using System.Data;using System.Drawing;using System.Linq;using System.Text;using System.Windows.Forms;namespace IDL_tes