第18章 matlabMATLAB 文件IO操作

1、技術(shù)凝聚實(shí)力技術(shù)凝聚實(shí)力專業(yè)創(chuàng)新出版專業(yè)創(chuàng)新出版第18章 MATLAB 文件I/O操作lMATLAB程序可以看作數(shù)據(jù)處理器，該處理器從外部源（文件、網(wǎng)絡(luò)、磁盤等）讀入數(shù)據(jù)，并將處理結(jié)果輸出到指定設(shè)備（文件、網(wǎng)絡(luò)、磁盤等），即I/O操作，如圖所示。MATLAB的I/O操作在實(shí)際中經(jīng)常被用到，例如將MATLAB處理結(jié)果數(shù)據(jù)存儲到文件中以備查看或其他程序做進(jìn)一步處理，或輸出中間結(jié)果到文件以備調(diào)試等。l本章主要介紹MATLAB與文件的數(shù)據(jù)交換操作，即文件I/O操作，在MATLAB中提供了許多讀取和寫入文件的函數(shù)，通過這些函數(shù)可以控制I/O操作更多的細(xì)節(jié)。技術(shù)凝聚實(shí)力技術(shù)凝聚實(shí)力專業(yè)創(chuàng)新出版專業(yè)創(chuàng)新出版

2、18.1 MATLAB可讀取文件格式l在MATLAB中許多文件格式都是可以讀取的，可在MATLAB help 里搜索Supported File Formats得到如圖所示的列表，顯示了MATLAB可讀取文件的格式、文件內(nèi)容、文件的擴(kuò)展名以及MATLAB提供的函數(shù)。技術(shù)凝聚實(shí)力技術(shù)凝聚實(shí)力專業(yè)創(chuàng)新出版專業(yè)創(chuàng)新出版18.2 高級文件I/O程序l高級文件程序包括現(xiàn)成的函數(shù)，可以用來讀寫特殊格式的數(shù)據(jù)，并且只需要少量的編程。例如，如果用戶有一個(gè)包含數(shù)值和字母的文本文件（text file）想導(dǎo)入MATLAB，用戶可以調(diào)用一些低級文件程序自己寫一個(gè)函數(shù)，或者是直接用TEXTREAD函數(shù)。使用高級文件程

3、序的關(guān)鍵是：文件必須是相似的（homogeneous），也就是說，文件必須有一致的格式。下面將結(jié)合實(shí)例來說明高級文件I/O程序，這些程序語法都相對簡單，本節(jié)中將不過多的闡述，主要通過實(shí)例進(jìn)行說明。技術(shù)凝聚實(shí)力技術(shù)凝聚實(shí)力專業(yè)創(chuàng)新出版專業(yè)創(chuàng)新出版18.2.1 LOAD/SAVE函數(shù)lLOAD和SAVE函數(shù)是主要的高級文件I/O程序。LOAD可以讀取MAT文件或者用空格間隔的格式相似的ASCII 文件。SAVE可以將MATLAB變量寫入MAT格式文件或者空格間隔的ASCII文件。SAVE函數(shù)的調(diào)用格式為：save filename list of variables options。l說明：如果只

4、有save，那么當(dāng)前工作區(qū)內(nèi)的所有數(shù)據(jù)存儲在一個(gè)名為matlab.mat的文件中。如果后面有一個(gè)文件名，那么這些數(shù)據(jù)將會存儲在“filename.mat”的文件中。如果后面還包括一系列的變量，那么就只存儲這些特殊的變量。技術(shù)凝聚實(shí)力技術(shù)凝聚實(shí)力專業(yè)創(chuàng)新出版專業(yè)創(chuàng)新出版18.2.2 UIGETFILE/UIPUTFILE函數(shù)lUIGETFILE/UIPUTFILE是基于圖形用戶界面（GUI）的。UIGETFILE函數(shù)讓用戶選擇一個(gè)文件來寫（類似與Windows 菜單欄中的另存為選項(xiàng)）；UIPUTFILE函數(shù)既可以選擇已存在的文件改寫，也可以輸入新的文件名。技術(shù)凝聚實(shí)力技術(shù)凝聚實(shí)力專業(yè)創(chuàng)新出版專業(yè)

5、創(chuàng)新出版18.2.3 UIIMPORT/IMPORTDATA函數(shù)lUIIMPORT是基于GUI的功能強(qiáng)大的高級文件程序，用于讀取復(fù)雜的數(shù)據(jù)文件。IMPORTDATA具有UIIMPORT功能，但不打開GUI。技術(shù)凝聚實(shí)力技術(shù)凝聚實(shí)力專業(yè)創(chuàng)新出版專業(yè)創(chuàng)新出版18.2.4 TEXTREAD/STRREAD函數(shù)lTEXTREAD是一個(gè)強(qiáng)大的動(dòng)態(tài)高級文件I/O程序，主要用來讀取ASCII格式的文本或數(shù)值數(shù)據(jù)文件。除了從字符串讀取外，在讀取文件時(shí)STRREAD類似于TEXTREAD。兩個(gè)函數(shù)可以用諸多參數(shù)來改變其具體的工作方式，它們返回用戶指定輸出的數(shù)據(jù)。技術(shù)凝聚實(shí)力技術(shù)凝聚實(shí)力專業(yè)創(chuàng)新出版專業(yè)創(chuàng)新出版1

6、8.3 低級文件I/O程序lMATLAB提供了基于C語言實(shí)現(xiàn)的低級文件I/O函數(shù)。用這些低級文件I/O函數(shù)，MATLAB可以讀寫你所知道的任意文件格式。MATLAT中的這種基本的低級文件I/O命令如表所示。低級文件I/OMATLAB低級文件I/O函數(shù)fclose關(guān)閉文件Feof測試文件結(jié)束ferror查詢文件I/O的錯(cuò)誤狀態(tài)fgetl讀文件的行，忽略回行符fgets讀文件的行，包括回行符fopen打開文件fprintf把格式化數(shù)據(jù)寫到文件或屏幕上fread從文件中讀二進(jìn)制數(shù)據(jù)frewind返回到文件開始fscanf從文件中讀格式化數(shù)據(jù)fseek設(shè)置文件位置指示符ftell獲取文件位置指示符fw

7、rite把二進(jìn)制數(shù)據(jù)寫到文件里技術(shù)凝聚實(shí)力技術(shù)凝聚實(shí)力專業(yè)創(chuàng)新出版專業(yè)創(chuàng)新出版18.3.1 FOPEN函數(shù)lfopen函數(shù)打開一個(gè)文件并返回這個(gè)文件的文件句柄值。它的基本調(diào)用形式如下：lfid = fopen(filename, permission) l說明：其中fid用于存儲文件句柄值，如果返回的句柄值大于0，則說明文件打開成功。文件名filename用字符串形式，表示待打開的數(shù)據(jù)文件。Permission表示打開方式，常見的打開方式如表所示。FOPEN函數(shù)打開方式打開方式描 述r只讀方式打開文件（默認(rèn)的打開方式），該文件必須已存在r+讀寫方式打開文件，打開后先讀后寫，該文件必須已存在w打

8、開后寫入數(shù)據(jù)。若該文件存在則更新；不存在則創(chuàng)建w+讀寫方式打開文件，先讀后寫。若該文件存在則更新；不存在則創(chuàng)建a在打開的文件末端添加數(shù)據(jù)。若文件不存在則創(chuàng)建a+打開文件后，先讀入數(shù)據(jù)再添加數(shù)據(jù)。文件不存在則創(chuàng)建技術(shù)凝聚實(shí)力技術(shù)凝聚實(shí)力專業(yè)創(chuàng)新出版專業(yè)創(chuàng)新出版18.3.2 FCLOSE函數(shù)lfclose函數(shù)用來關(guān)閉打開的文件并返回文件操作碼。文件在進(jìn)行讀、寫等操作后，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉，以免數(shù)據(jù)丟失。fclose的調(diào)用格式為：lstatus = fclose(fid)l說明：該函數(shù)關(guān)閉fid所表示的文件。status為關(guān)閉文件操作的返回代碼，若關(guān)閉文件成功，返回0，否則返回-1。若要關(guān)閉所有已打開的文件

9、使用fclose(all)。技術(shù)凝聚實(shí)力技術(shù)凝聚實(shí)力專業(yè)創(chuàng)新出版專業(yè)創(chuàng)新出版18.3.3 FWRITE函數(shù)lfwrite函數(shù)按照指定的數(shù)據(jù)精度將矩陣中的元素寫入到文件中。其調(diào)用格式為：lcount = fwrite(fid, A, precision)l說明：其中count返回所寫的數(shù)據(jù)元素個(gè)數(shù)，fid為文件句柄，A用來存放寫入文件的數(shù)據(jù)，precision代表數(shù)據(jù)精度，常用的數(shù)據(jù)精度如表所示。默認(rèn)的數(shù)據(jù)精度為uint8。MATLAB中的數(shù)據(jù)精度表MATLAB描 述schar 8位有符號整數(shù)uchar 8位無符號整數(shù)int88位整數(shù)int1616位整數(shù)int3232位整數(shù)int6464位整數(shù)u

10、int88位無符號整數(shù)uint16 16位無符號整數(shù)uint32 32位無符號整數(shù)uint64 64位無符號整數(shù)float3232位浮點(diǎn)float6464位浮點(diǎn)double64位浮點(diǎn)技術(shù)凝聚實(shí)力技術(shù)凝聚實(shí)力專業(yè)創(chuàng)新出版專業(yè)創(chuàng)新出版18.3.4 FREAD函數(shù)lfread函數(shù)可以讀取二進(jìn)制文件的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存入矩陣。其調(diào)用格式為：lA, count = fread(fid, count, precision)l說明：其中A是用于存放讀取數(shù)據(jù)的矩陣、count是返回所讀取的數(shù)據(jù)元素個(gè)數(shù)、fid為文件句柄、size為可選項(xiàng)，若不選用則讀取整個(gè)文件內(nèi)容；若選用，則它的值可以取下列值：N（讀取N個(gè)元素

11、到一個(gè)列向量）、inf（讀取整個(gè)文件）、M，N（讀數(shù)據(jù)到MN的矩陣中，數(shù)據(jù)按列存放）。precision用于控制所寫數(shù)據(jù)的精度，其形式與fwrite函數(shù)相同。技術(shù)凝聚實(shí)力技術(shù)凝聚實(shí)力專業(yè)創(chuàng)新出版專業(yè)創(chuàng)新出版18.3.5 FSCANF函數(shù)lfscanf函數(shù)可以讀取文本文件的內(nèi)容，并按指定格式存入矩陣。其調(diào)用格式為：lA,count = fscanf(fid, format, size)l說明：其中A用來存放讀取的數(shù)據(jù)，COUNT返回所讀取的數(shù)據(jù)元素個(gè)數(shù)，fid為文件句柄，format用來控制讀取的數(shù)據(jù)格式，由%加上格式符組成，常見的格式符有：d（整型）、f（浮點(diǎn)型）、s（字符串型）、c（字符型）等，在%與格式符之間還可以插入附加格式說明符，如%12f。size為可選項(xiàng)，決定矩陣A中數(shù)據(jù)的大小，它可以取下列值：N（讀取N個(gè)元素到一個(gè)列向量）、inf（讀取整個(gè)文件）、M，N（讀數(shù)據(jù)到MN的矩陣中，數(shù)據(jù)按列存放）。技術(shù)凝聚實(shí)力技術(shù)凝聚實(shí)力專業(yè)創(chuàng)新出版專業(yè)創(chuàng)新出版18.3.6 FPRINTF函數(shù)lfprintf函數(shù)可以將數(shù)據(jù)按指定格式寫入到文本文件中。其調(diào)用格式為：lcount = fprintf(fid, form