在编写一个程序时,经常需要从外部读入数据,或者将程序运行的结果保存为文件.MATLAB使用多种格式打开和保存数据.本章将要介绍 MATLAB中文件的读写和数据的导入导出.
本节介绍基本的数据操作,包括工作区的保存、导入和文件打开.
MATLAB支持工作区的保存.用户可以将工作区或工作区中的变量以文件的形式保存,以备在需要时再次导入.保存工作区可以通过菜单进行,也可以通过命令窗口进行.
① 保存整个工作区
选择File菜单中的Save Workspace As...命令,或者单击工作区浏览器工具栏中的Save,可以将工作区中的变量保存为MAT文件.
在工作区浏览器中,右击需要保存的变量名,选择Save As...,将该变量保存为MAT文件.
该命令可以保存工作区,或工作区中任何指定文件.该命令的调用格式如下：
● save：将工作区中的所有变量保存在当前工作区中的文件中,文件名为 matlab.mat,MAT文件可以通过load函数再次导入工作区,MAT函数可以被不同的机器导入,甚至可以通过其他的程序调用.
● save('filename')：将工作区中的所有变量保存为文件,文件名由filename指定.如果filename中包含路径,则将文件保存在相应目录下,否则默认路径为当前路径.
● save('filename', '-struct', 's')：保存结构体s中全部域作为单独的变量.
● save('..., 'format'),指定保存文件的格式,格式可以为MAT文件、ASCII文件等.
MATLAB中导入数据通常由函数load实现,该函数的用法如下：
● load：如果matlab.mat文件存在,导入matlab.mat中的所有变量,如果不存在,则返回error.
● load filename：将filename中的全部变量导入到工作区中.
● load filename X Y Z ...：将filename中的变量X、Y、Z等导入到工作区中,如果是MAT文件,在指定变量时可以使用通配符"*".
● load -ascii filename：无论输入文件名是否包含有扩展名,将其以ASCII格式导入；如果指定的文件不是数字文本,则返回error.
● load -mat filename：无论输入文件名是否包含有扩展名,将其以mat格式导入；如果指定的文件不是MAT文件,则返回error.
首先应用命令whos –file查看该文件中的内容：
whos -file matlab.mat
Name Size Bytes Class
将该文件中的变量导入到工作区中：
load matlab.mat
此时此刻呢用户可以访问这些变量.
num_of_cluster
num_of_cluster =
MATLAB中,另一个导入数据的常用函数为importdata,该函数的用法如下：
● importdata('filename'),将filename中的数据导入到工作区中；
● A = importdata('filename'),将filename中的数据导入到工作区中,并保存为变量A；
● importdata('filename','delimiter'),将filename中的数据导入到工作区中,以delimiter指定的符号作为分隔符；
imported_data = importdata('matlab.mat')
imported_data =
与load函数不同,importdata将文件中的数据以结构体的方式导入到工作区中.
需要注意的是open('filename.mat')和load('filename.mat')的不同,前者将filename.mat以结构体的方式打开在工作区中,后者将文件中的变量导入到工作区中,如果需要访问其中的内容,需要以不同的格式进行.
clear
save
Saving to: matlab.mat
load('matlab.mat')
A
A =
B
B =
open('matlab.mat')
ans =
struc1=ans;
struc1.A
struc1.B
在上一节中介绍的函数和命令主要用于读写mat文件,而在应用中,需要读写更多格式的文件,如文本文件、word文件、xml文件、xls文件、图像文件和音视频文件等.本节介绍文本文件(txt)的读写.其他文件的读写,用户可以参考MATLAB帮助文档.
函 数 功 能
csvread 读入以逗号分隔的数据
csvwrite 将数据写入文件,数据间以逗号分隔
dlmread 将以 ASCII 码分隔的数值数据读入到矩阵中
dlmwrite 将矩阵数据写入到文件中,以 ASCII 分隔
textread 从文本文件中读入数据,将结果分别保存
textscan 从文本文件中读入数据,将结果保存为单元数组
下面详细介绍这些函数.
① csvread、csvwrite
csvread函数的调用格式如下：
● M = csvread('filename'),将文件filename中的数据读入,并且保存为M,filename中只能包含数字,并且数字之间以逗号分隔.M是一个数组,行数与filename的行数相同,列数为filename列的最大值,对于元素不足的行,以0补充.
● M = csvread('filename', row, col),读取文件filename中的数据,起始行为row,起始列为col,需要注意的是,此时的行列从0开始.
csvwrite 函数的调用格式如下：
● csvwrite('filename',M),将数组M中的数据保存为文件filename,数据间以逗号分隔.
● csvwrite('filename',M,row,col),将数组M中的指定数据保存在文件中,数据由参数 row和col指定,保存row和col右下角的数据.
● csvwrite写入数据时每一行以换行符结束.另外,该函数不返回任何值.
这两个函数的应用见下面的例子.
本例首先将MATLAB的图标转化为灰度图,将数据存储在文本文件中,再将其部分读出,显示为图形.
编写M文件,命名为immatlab.m,内容为：
% the example of functions csvread and csvwrite
I_MATLAB= imread('D:\matlab.bmp'); % read in the image
figure,imshow(I_matlab,'InitialMagnification',100); % show the image
csvwrite('D:\matlab.txt',I_matlab); % write the data into a text file
sub_MATLAB= csvread('D:\matlab.txt',100,100);% read in part of the data
figure,imshow(sub_matlab,'InitialMagnification',100); % show the new image
(a) (b)
该例中涉及到了少量的图像处理内容,超出本书的范围,感兴趣的读者可以查阅 MATLAB帮助文档中关于Image Processing Toolbox的介绍.
dlmread函数用于从文档中读入数据,其功能强于csvread.dlmread的调用格式如下：
● M = dlmread('filename')
● M = dlmread('filename', delimiter)
● M = dlmread('filename', delimiter, R, C)
● M = dlmread('filename', delimiter, range)
其中参数delimiter用于指定文件中的分隔符,其他参数的意义与csvread函数中参数的意义相同,这里不再赘述.dlmread函数与csvread函数的差别在于,dlmread函数在读入数据时可以指定分隔符,不指定时默认分隔符为逗号.
dlmwrite函数用于向文档中写入数据,其功能强于csvwrite函数.dlmwrite函数的调用格式为：
● dlmwrite('filename', M),将矩阵M的数据写入文件filename中,以逗号分隔.
● dlmwrite('filename', M, 'D'),将矩阵M的数据写入文件filename中,采用指定的分隔符分隔数据,如果需要tab键,可以用"\t"指定.
● dlmwrite('filename', M, 'D', R, C),指定写入数据的起始位置.
● dlmwrite('filename', M, '-append'),如果filename指定的文件存在,在文件后面写入数据,不指定时则覆盖原文件.
● dlmwrite('filename', M, '-append', attribute-value list),叙写文件,并指定参数.
参 数 名 功 能
delimiter 用于指定分隔符
newline 用于指定换行符,可以选择"pc"或者"unix"
roffset 行偏差,指定文件第一行的位置,roffset 的基数为 0
coffset 列偏差,指定文件第一列的位置,coffset 的基数为 0
当文件的格式已知时,可以利用textread函数和textscan函数读入.这里只介绍这两个函数应用的实例.
文件的内容为：
在命令窗口中输入：
[names, types, x, y, answer] = textread('D:\mat.txt','%s %s %f %d %s', 1)
得到结果为：
names =
'Sally'
types =
'Level1'
x =
y =
answer =
'Yes'
fid = fopen('D:\mat.txt');
C = textscan(fid, '%s %s %f %u %f %f %s');
fclose(fid);
fclose 关闭打开的文件
feof 判断是否为文件结尾
ferror 文件输入输出中的错误查找
fgetl 读入一行,忽略换行符
fgets 读入一行,直到换行符
fopen 打开文件,或者获取打开文件的信息
fprintf 格式化输入数据到文件
fread 从文件中读取二进制数据
frewind 将文件的位置指针移至文件开头位置
fscanf 格式化读入
fseek 设置文件位置指针
ftell 文件位置指针
fwrite 向文件中写入数据
下面重点介绍函数fprintf.该函数的调用格式如下：
count = fprintf(fid, format, A, ...),该语句将矩阵A及后面其他参数中数字的实部以 format 指定的格式写入到fid指定的文件中,返回写入数据的字节数.
● 标记(flag),为可选部分.
● 宽度和精度指示,为可选部分.
● 类型标志符,为可选部分.
● 转换字符,为必需部分.
① 标记
函 数 功 能 示 例
用户可以通过数字指定输出数字的宽度及精度,格式如下：
● o,指定数字的宽度；
在命令窗口中输入如下命令：
file_type = fopen('D:\type.txt','w');
fclose(file_h)
打开该文件,其内容为：
从上述结果可以看出宽度和精度控制的效果.
标 志 符 意 义
%c 输出单个字符
%d 输出有符号十进制数
%f 以定点数的格式输出
%g %e及%f的更紧凑的格式,不显示数字中无效的 0
%G 与%g相同,但是使用大写字母E
%i 有符号十进制数
%o 无符号八进制数
%s 输出字符串
%u 无符号十进制数
%x 十六进制数(使用小写字母a－f)
%X 十六进制数(使用大写字母A－F)
其中 %o、%u、%x、%X支持使用子类型,具体情况这里不再赘述.格式化输出标志符的效果见下面的例子.
x = 0:.1:1;
y = [x; exp(x)];
fid = fopen('exp.txt', 'wt');
fclose(fid)
显示该文件：
type exp.txt
0.00 1.00000000
...
fprintf(1,'It''s Friday.\n')
It's Friday.
转 义 符 功 能
\b 退格
\f 表格填充
\n 换行符
\r回车
\ttab
\\ 反斜线
\'' 或 '' 单引号
%% 百分号
除前面几节介绍的函数外,也可以通过界面工具将数据导入到工作区中.本节介绍利用工作区浏览器中的工具导入数据.
,
matlab的fopen函数与C语言的fopen函数的功能是类似的,主要可用于打开文本文件,如下面一段程序用于打开文件'fgetl.m',并逐行读取,显示：
fid
=
fopen('fgetl.m');
tline
fgetl(fid);
while
ischar(tline)
disp(tline);
end
fopen不便于获取excel中的数据；
若想打开excel文件,并获取其中的数据,建议使用xlsread函数,例如：
excel文件
testdata1.xls
包含如下数据:
如想读出数据到matlab中,可使用如下语句:
xlsread('testdata1.xls')
①.0希望对你有帮助,具体可查询matlab的帮助.
如果是数值文件.可以通过
File,Import
Data
进行导入.
上面是界面交互的.
当然还有底层的
textread
textscan
也有fcanf、fgetl等函数.
C++如果写出来的数据是表格型的数据,MATLAB直接用load一句解决问题.
如果不是,就用上述的函数弄,比较麻烦一些.不过基本原理同C语言的文件操作类似.
印象中,几个稍微高级文件I/O函数都不行：
textread可以读指定的数据量,但好像只能从文件的开始读；
importdata可以跳过指定的行数开始,但只能读到文件结束.
可能需要用低级文件I/O函数：
先fopen,然后通过循环,用fscanf、fgetl、fgets之类的函数读数据,完全自己控制读文件的过程,想分几次就分几次.别忘了最后要flcose哦.
其实不难,如果用过C语言的低级文件I/O就更容易了,基本上没区别.
fileid是一个整数文件标识符从fopen获得. tline是一个文本字符串,除非该行只包含结束的文件标记.在这种情况下,tline是数字值-1.与fgets读取字符的编码方案使用与该文件相关联.要指定的编码方案,使用fopen.
tline=fgetl(fid)
从文件中读取行,删除文件换行符
返回由文件标识符fid指示的文件的下一行.如果fgetl遇到文件结束指示符,则返回-1.对于fid的完整描述请参考fopen函数.fgetl函数常用于含有文件换行符的文件.
例如：mm.txt文件内容
利用 fgetl()读入时结果：
c=fgetl(fid)
c =
利用fgets()读入结果
a=fgets(fid)
a =
whos c
whos a
当利用fread()读入时,便可以清楚的理解利用fgets()多出来的两个字符.
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