dlmread详解.docx

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dlmread详解

dlmread详解

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。

13.1数据基本操作

　　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。

13.1.1文件的存储

　　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SaveWorkspaceAs…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。

　　2.保存工作区中的变量

　　在工作区浏览器中，右击需要保存的变量名，选择SaveAs…，将该变量保存为MAT文件。

　　3.利用save命令保存

　　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','var1','var2',...）：

保存指定的变量在filename指定的文件中。

●save（'filename','-struct','s'）：

保存结构体s中全部域作为单独的变量。

●save（'filename','-struct','s','f1','f2',...）：

保存结构体s中的指定变量。

●save（'-regexp',expr1,expr2,...）：

通过正则表达式指定待保存的变量需满足的条件。

●save（'...,'format'），指定保存文件的格式，格式可以为MAT文件、ASCII文件等。

13.1.2数据导入

　　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。

●loadfilename：

将filename中的全部变量导入到工作区中。

●loadfilenameXYZ...：

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“*”。

●loadfilename-regexpexpr1expr2...：

通过正则表达式指定需要导入的变量。

●load-asciifilename：

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-matfilename：

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。

例13-1将文件matlab.map中的变量导入到工作区中。

　　首先应用命令whos–file查看该文件中的内容：

　　>>whos-filematlab.mat

　　NameSizeBytesClass

　　A2x348doublearray

　　I_q415x552x3687240uint8array

　　ans1x324doublearray

　　num_of_cluster1x18doublearray

　　Grandtotalis687250elementsusing687320bytes

　　将该文件中的变量导入到工作区中：

　　>>loadmatlab.mat

　　该命令执行后，可以在工作区浏览器中看见这些变量，如图13-1所示。

图13-1导入变量后的工作区视图

　　接下来用户可以访问这些变量。

　　>>num_of_cluster

　　num_of_cluster=

　　3

　　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；

例13-2从文件中导入数据。

　　>>imported_data=importdata（'matlab.mat'）

　　imported_data=

　　ans:

[1.18131.09281.6534]

　　A:

[2x3double]

　　I_q:

[415x552x3uint8]

　　num_of_cluster:

3

　　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。

13.1.3文件的打开

　　MATLAB中可以使用open命令打开各种格式的文件，MATLAB自动根据文件的扩展名选择相应的编辑器。

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。

例13-3open与load的比较。

　　>>clear

　　>>A=magic（3）;

　　>>B=rand（3）;

　　>>save

　　Savingto:

matlab.mat

　　>>clear

　　>>load（'matlab.mat'）

　　>>A

　　A=

　　816

　　357

　　492

　　>>B

　　B=

　　0.95010.48600.4565

　　0.23110.89130.0185

　　0.60680.76210.8214

　　>>clear

　　>>open（'matlab.mat'）

　　ans=

　　A:

[3x3double]

　　B:

[3x3double]

　　>>struc1=ans;

　　>>struc1.A

　　ans=

　　816

　　357

　　492

　　>>struc1.B

　　ans=

　　0.95010.48600.4565

　　0.23110.89130.0185

　　0.60680.76210.8214

13.2文本文件的读写

　　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。

　　MATLAB中实现文本文件读写的函数如表13-1所示。

表13-1MATLAB中文本文件读写函数

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。

●M=csvread（'filename',row,col,range），读取文件filename中的数据，起始行为row，起始列为col，读取的数据由数组range指定，range的格式为：

[R1C1R2C2]，其中R1、C1为读取区域左上角的行和列，R2、C2为读取区域右下角的行和列。

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。

例13-4函数csvread和csvwrite的应用。

　　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：

　　%theexampleoffunctionscsvreadandcsvwrite

　　I_MATLAB=imread（'D:

\matlab.bmp'）;%readintheimage

　　I_MATLAB=rgb2gray（I_matlab）;%converttheimagetograyimage

　　figure,imshow（I_matlab,'InitialMagnification',100）;%showtheimage

　　csvwrite（'D:

\matlab.txt',I_matlab）;%writethedataintoatextfile

　　sub_MATLAB=csvread（'D:

\matlab.txt',100,100）;%readinpartofthedata

　　sub_MATLAB=uint8（sub_matlab）;%convertthedatatouint8

　　figure,imshow（sub_matlab,'InitialMagnification',100）;%showthenewimage

　　在命令窗口中运行该脚本，输出图形如图13-2所示。

（a）（b）

图13-2例13-3的运行结果

　　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ImageProcessingToolbox的介绍。

2.dlmread、dlmwrite（个人觉得这个比较好用）

　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,attribute1,value1,attribute2,value2,...），指定任意数目的参数，可以指定的参数见下表。

●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-valuelist），叙写文件，并指定参数。

●dlmwrite函数的可用参数如表13-2所示。

表13-2dlmwrite函数的可用参数

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

precision指定精确度，可以指定精确维数，或者采用c语言的格式，如“.5f”

3.textread，textscan

　　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。

　　例13-5通过%读入文件，按照原有格式读取。

文件的内容为：

　　SallyLevel112.3445Yes

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=

　　12.3400

　　y=

　　45

　　answer=

　　'Yes'

　例13-6函数csvread和csvwrite的应用

　　SallyLevel112.34451.23e10infNaNYes

　　JoeLevel223.54609e19-inf0.001No

　　BillLevel334.90122e510100No

　　>>fid=fopen（'D:

\mat.txt'）;

　　>>C=textscan（fid,'%s%s?

2?

%u%f%f%s'）;

　　>>fclose（fid）;

13.3低级文件I/O

　　本节介绍一些基本的文件操作，这些操作如表13-3所示。

表13-3MATLAB的基本文件操作

函数功能

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。

上面语句中，参数format由%开头，共可由4个部分组成，分别如下：

●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

　　标记用于控制输出的对齐方式，可以选择的内容如表13-4所示。

表13-4标记的可选内容

函数功能示例

负号（-）在参数左侧进行判别%-5.2d

加号（+）在数字前添加符号%+5.2d

空格在数字前插入空格%5.2d

0在数字前插入0.2d

2.宽度和精度指示

　　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；

●%6.2f，指定数字的宽度及精度；

●%.2f，指定数字的精度。

例13-6fprintf函数宽度和精度指示符示例。

　　在命令窗口中输入如下命令：

　　>>file_type=fopen（'D:

\type.txt','w'）;

　　>>fprintf（file_h,'%6.2f.8f\n',1.2,-43.3）;

　　>>fprintf（file_h,'of\n',1.2,-43.3）;

　　>>fprintf（file_h,'%.2f%.8f\n',1.2,-43.3）;

　　>>fclose（file_h）

　　ans=

　　0

　　打开该文件，其内容为：

　　1.20-43.30000000

　　1.200000-43.300000

　　1.20-43.30000000

　　从上述结果可以看出宽度和精度控制的效果。

3.转换字符

　　转换字符用于指定输出的符号，可以选择的内容如表13-5所示。

表13-5格式化输出的标志符及意义

标志符意义

%c输出单个字符

%d输出有符号十进制数

%e采用指数格式输出，采用小写字母e，如：

3.1415e+00

%E采用指数格式输出，采用大写字母E，如：

3.1415E+00

%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。

例13-7fprintf格式化输出示例。

　　>>x=0:

.1:

1;

　　>>y=[x;exp（x）];

　　>>fid=fopen（'exp.txt','wt'）;

　　>>fprintf（fid,'%6.2f.8f\n',y）;

　　>>fclose（fid）

　　ans=

　　0

　　显示该文件：

　　>>typeexp.txt

　　0.001.00000000

　　0.101.10517092

　　…

　　0.902.45960311

　　1.002.71828183

　　例13-9利用fprintf函数在显示器上输出字符串

　　>>fprintf（1,'It''sFriday.\n'）

　　It'sFriday.

　　在该例中，利用1表示显示器，并且用两个单引号显示单引号，使用\n进行换行。

在格式化输出中，这类符号称为转义符。

MATLAB中的常用转义符如表13-6所示。

表13-6MATLAB中的常用转义符

转义符功能

\b退格

\f表格填充

\n　换行符

\r　　　　　　　　　　　　回车

\t　　　　　　　　　　　　tab

\\　　　　　　　　　　　反斜线

\''或''单引号

%%　　　　　　　　　百分号

13.4利用界面工具导入数据

　　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。

　　选择工作区浏览器工具栏中的“ImportData”，选择待导入的文件，这里我们选择了一个文本文件，其内容为逗号分隔的数字，打开窗口如图13-3所示。

想用matlab读取txt文件，怎么实现

输入输出方式，即从数据文件读取数据或将结果写入数据文件。

MATLAB提供了一系列低层输入输出函数，专门用于文件操作。

1、文件的打开与关闭

1）打开文件在读写文件之前，必须先用fopen函数打开或创建文件，并指定对该文件进行的操作方式。

fopen函数的调用格式为：

fid=fopen（文件名，‘打开方式’）

说明：

其中fid用于存储文件句柄值，如果返回的句柄值大于0，则说明文件打开成功。

文件名用字符串形式，表示待打开的数据文件。

常见的打开方式如下：

‘r’：

只读方式打开文件（默认的方式），该文件必须已存在。

‘r+’：

读写方式打开文件，打开后先读后写。

该文件必须已存在。

‘w’：

打开后写入数据。

该文件已存在则更新；不存在则创建。

‘w+’：

读写方式打开文件。

先读后写。

该文件已存在则更新；不存在则创建。

‘a’：

在打开的文件末端添加数据。

文件不存在则创建。

‘a+’：

打开文件后，先读入数据再添加数据。

文件不存在则创建。

另外，在这些字符串后添加一个“t”，如‘rt’或‘wt+’，则将该文件以文本方式打开；如果添加的是“b”，则以二进制格式打开，这也是fopen函数默认的打开方式。

2）关闭文件文件在进行完读、写等操作后，应及时关闭，以免数据丢失。

关闭文件用fclose函数，调用格式为：

sta＝fclose（fid）

说明：

该函数关闭fid所表示的文件。

sta表示关闭文件操作的返回代码，若关闭成功，返回0，否则返回-1。

如果要关闭所有已打开的文件用fclose（‘all’）。

2、二进制文件的读写操作

1）写二进制文件

fwrite函数按照指定的数据精度将矩阵中的元素写入到文件中。

其调用格式为：

COUNT＝fwrite（fid，A，precision）

说明：

其中COUNT返回所写的数据元素个数（可缺省），fid为文件句柄，A用来存放写入文件的数据，precision代表数据精度，常用的数据精度有：

char、uchar、int、long、float、double等。

缺省数据精度为uchar，即无符号字符格式。

例6.8将一个二进制矩阵存入磁盘文件中。

>>a=[123456789];

>>fid=fopen（'d:

\tes