2022年Matlab的数据文件读取 .pdf

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1、Matlab 的数据文件 I/O 的实现方法0 引言Matlab 是一个功能强大的计算机辅助设计软件,被称为“草稿纸式的科学计算语言”,它具有强大的符号、数值计算、矩阵运算以及图形显示的功能,它被广泛地应用在数字信号处理、自动控制、图像处理、神经网络、优化设计、模糊逻辑、仿真、小波分析等方面。Matlab 应用中常需要实现Matlab 与其他应用程序的数据共享,即需将数据文件读入Matlab 进行有效的数据处理,然后将 Matlab 处理好的数据保存为数据文件,以便其他应用程序所使用。Matlab 支持多种文件格式的输入和输出,如.dat、.txt、.mat、.bmp 等。在实际进行数据文件的

2、I/O 时常出现错误,本文详细讨论 Matlab 中数据文件 I/O 的实现方法,并给出每种方法的具体实例。所有的数据文件I/O 操作文件都在Matlab 中,无需安装专门的工具箱。数据文件I/O 程序可分为两种基本类型:低级和高级。高级包括一些专门的函数以支持特定格式的读和写,相对而言低级则比较灵活。1 高级数据文件I/O 方式命令高级数据文件 I/O 命令主要有 Load 和 Save。Save 可以将 Matlab 变量以 ASCII 码格式或 MAT 存储,Load 可以读 ASCII 码格式的变量或MAT 文件到 Mat2lab 工作区。这两条命令的使用比较简单,(为便于读者可直接将

3、以下文本输入计算机运行,注释采用英文)如:%This file demonstrates the behavior of LOAD and SAVEclear all%Clear all variablesx=5;x2=10;%Create x and x2whos%To,display the variables in workspacepause%Pause so as to observesave xdata x%Save only x into xdata.matclear all%Clear all variablesload xdata%Load xdata.matwhos%Not

4、e that x is backpause x2=10;%Recreate x2whos pause save xdata x x2%Now save using a wild cardclear all%Clear all variablesload xdata%Load xdata.matwhos 使用 Load 和Save 还可以实现一次读多个文件或将数据存入多个文件,以Save 命令为例(Load 类似),程序如下:a=rand(6);%make a(6 3 6)random numberfilename=a1.txt;a2.txt;a3.txt;a4.txt;a5.txt;a6.tx

5、t;%list your file namesfori=i:1ength(a)temp=a(:,i);save(filename(i,:),temp-ascii);%save to the specified fileend名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 4 页 -dlmread 和teatread 函数可以实现读入格式化的ASCII 码数据而不使用低级命令。这些函数比低级命令易于使用,作为低级命令需要多条语句来实现,而这两个命令可以简化为一条语句。如果你的数据文件是数字的但中间以定界符分隔(或你想写这样的文件)dlmread 可以把数据读入一个矩阵而忽略定界符,

6、DLMWRITE 则允许你写这样格式的文件。当你想读入Excel 文件,数据可能以空格或Tab定界,DLMREAD 特别有用,例如你将以 Tab 界定的 Excel 文件保存为 mydata.txt,可以将其读入矩阵,语句为:M=dlmread(mydata.txt,t);%tindicatesa tabTEATREAD 函数允许你读入ASCII 码和数值混合的数据文件,详细说明可查在线帮助help teatread,假设 mydata.dat文件包含以下内容:Name Type Score Y Y/NSally Type1 12.34 45 YesJoe Type2 23.54 60 NoB

7、ill Typel 34.90 12 No你想将每一列分别读入单独的变量,使用命令:names,type,score,y,answer=teatread(mydata.dat,%s%s%f%d%s,headerlines,1);2 使用低级命令读ASCII 码格式文件Matlab 的低级 I/O 命令跟 C 语言很类似,以下几个常用的命令可用于读入ASCII 文件:FOPEN 打开文件;FSCANF 从文件读格式化数据;FPRINTF 写格式化数据到文件;FGETL 从文件读入一行;FTELL 返回当前文件位置;FSEEK 设置文件指针位置;FCLOSE 关闭文件指针。值得注意的是必须先使用f

8、open 打开文件,返回一指针指向文件开头,当使用 fscanf 和fprint 时指针会跟随移动。必须注意关闭文件,否则再次打开时会出现错误。以下程序演示怎样使用Matlab 低级 I/O 命令读写一个简单的ASCII 码文件,程序如下:fid=fopen(square mat.txt,wt);%open the filefprintf(fid,%s n,This is a square matrix );%write the headerfprintf(fid,%i t%i t%i n,1 2 3;4 5 6;7 8 9 );%write data to filefclose(fid);%

9、close filedisp(Write of file is successful.press spacebar to contin2ue)pause%read the file back infid=fopen(square mat.txt,rt);%open the filetitle=fget1(fid);%read in the header data,count =fscanf(fid,%i,3,3);%read in datafclose(fid);%close the file如果你试图用这些低级命令读带有标题、字符和数字混合或包含Nan 和Inf 的文件时,将会变得很困难,以

10、读入字符和数据混合文件为例,假设 mydata2.dat 包含:FPl 2.34 5.66 6.77 7.88Cp6 2.44 5.55 7.77 7.88RTPl2 5.55 3.33 6.66 5.55程序如下:%Find out number of rows infiler=0;x=0;名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 4 页 -%Open Data File fid=fopen(mydata2.dat,rt);%Loop through data file until we get a21 indicating EOFwhile x=-1 x=fget(fi

11、d);x=x+1;end x=x-1;disp(Number of rows=num2str(x);frewind(fid);for I=1:x name=fscanf(fid,%s,1);%Filter out string at beginning of line num=fscanf(fid,%f%f%f%f n);%Read in numbers if(i=1)names=name;%Add lst text string result=num;%Add lst row else names=str2mat(names,name);%Add next string result=res

12、ult;num;%Add additional rows end end fclose(fid);disp();disp(Data read in successfully:);disp(result);disp()disp(Strings read in successfu11y:);disp(names);disp()以下程序可以实现将数值读入,而忽略字符串,相对前面的程序简单多了。fid=fopen(mydata2.dat,r);b=fscanf(fid,%3 s%g%g%g%g);b=reshape(b,4,3);fclose(fid);3 低级命令读二进制数据文件跟低级命令读 ASC

13、II 码格式文件过程类似,低级命令可以读二进制数据文件。命令有:fopen 打开文件、fread 二进制文件读、fwrite 二进制文件写、ftell 返回文件指针当前位置、fseek 设置文件位置标志、fclose 关闭文件位置,与前面的读 ASCII 格式差别主要是fread 和fwrite 代替了 fscanf 和fprintf。应该注意的是你必须清楚待读文件的一些信息,如每个数据占几个字节,总共占多少个字节等。例如:%This m2file is a short example of how to read and write a bina2ry file%in MATLAB usin

14、g low level routines%write file fid=fopen(square mat.bin,wb)%open file in binary write modefwrite(fid,This is a square matrix,char);%insert a headerfwrite(fid,1 2 3;4 5 6;7 8 9 ,int32);%write data to filefclose(fid);%close file名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 4 页 -%read in the same filefid=fopen(squar

15、e mat.bin,rb)%open filebintitle=fread(fid,23,char);%read in the headertitle=char(bintitle)data=fread(fid,3 inf ,int32)%read in the datadata=transpose(data),%must transpose data after reading infclose(fid)%close fileMatlab 还提供了许多其它的I/O 命令(函数)来读写特定类型的文件,如读入图形文件IMREAD,可支持读入.TIFF、.BMP、.JPEG、.HDF、.PCX、.XWD 等格式的图形文件。WAVEREAD 可以读入声音文件,这里不再详述,可参阅相应帮助文档。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 4 页 -