IDL与C混合编程技术说明

IDL与C#混合编程技术C#(CSharp)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.NETwindows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。1C#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1IDLDrawWidget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VisualStudio2010C#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“IDLDrawWidgetControl3.0”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“bin\bin.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:\temp\firstIDL.pro'%Compiledmodule:MYFUN.%Compiledmodule:FIRSTIDL.%Compiledmodule:TEST.IDL;调用源码中的pro执行IDLfirstidlabc9(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3IDL与ActiveX下的通用的变量类型IDL类型ActiveX类型IDL_TYPE_BYTEUT_UI1–unsignedcharIDL_TYPE_BYTEVT_I1-signedcharIDL_TYP_INTVT_I2-signedshortIDL_TYP_LONGVT_I4-signedlongIDL_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objectobjStr=abc;objectobjOri,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'exchangevar.pro');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=newint[3,2]{{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'exchangeArr.pro');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4RegisterForEvents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：publicForm1(){InitializeComponent();//增加滚轮滚动事件((Control)this).MouseWheel+=newMouseEventHandler(Form1_MouseWheel);}privatevoidIDLDrawWidgetCreate(){//指定事件由C#响应axIDLDrawWidget1.RegisterForEvents(3);}//鼠标滚轮事件voidForm1_MouseWheel(objectsender,MouseEventArgse){//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PROImgSHow::WheelEvents,wType,xPos,yPosCOMPILE_OPTidl2;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IFwTypeGT0THENrate=0.8ELSErate=1.125;计算放缩后的显示区域大小oriDis=[xPos,yPos]*viewRect[2:3]/winDimsviewRect[0:1]+=(1-rate)*oriDisviewRect[2:3]=viewRect[2:3]*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(chooseitems)：找到COM组件中的IDLDrawWidgetControl，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：usingSystem;usingSystem.Collections.Generic;usingSystem.ComponentModel;usingSystem.Data;usingSystem.Drawing;usingSystem.Linq;usingSystem.Text;usingSystem.Windows.Forms;namespaceIDL_test1{publicpartialclassForm1:Form{publicForm1(){InitializeComponent();}privatevoidForm1_Load(objectsender,EventArgse){intn;axIDLDrawWidget1.IdlPath=@D:\ProgramFiles(x86)\envi4.5\IDL70\bin\bin.x86\idl.dll;n=axIDLDrawWidget1.InitIDL((int)this.Handle);if(n==0){MessageBox.Show(IDL控件初始化失败);}}}}其中D:\ProgramFil