numpy文件存取数组内容

Numpy提供了很多文件存取函数。文件格式分为文本文件和二进制文件，numpy分别提供了对文本文件操作的方法（np.savetxt()、np.loadtxt()）和对二进制文件操作的方法（np.save()、np.savez()、np.load()、tofile()、np.fromfile()）。而二进制格式的文件又分为NumPy专用的格式化二进制类型和无格式类型，对格式化二进制类型文件操作的方法为：np.save()、np.savez()、np.load()；对无格式类型文件操作的方法为：tofile()、np.fromfile()。

• 文本文件读写数据
  文件中数据间默认以空格分开

import numpy as np
a = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])
np.savetxt('a.txt', a) #将数组a的数据保存入文件a.txt中
b = np.loadtxt('a.txt') #读取文件a.txt中的数据
print(b)

文件中数据可以指定分隔符

import numpy as np
a = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])
np.savetxt('a.txt', a, delimiter = ',')
b = np.loadtxt('a.txt', delimiter = ',')
print(b)

可以指定数据存储格式，默认以float64格式存储

import numpy as np
a = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])
np.savetxt('a.txt', a, delimiter = ',', fmt = '%d')
b = np.loadtxt('a.txt', delimiter =',')
print(b)

• npy文件的读写
  可用于保存和加载数据
  npz是压缩文件，其中包含多个npy文件
  save()和load()只能保存或读取npy文件
  savez()只能保存npz文件
  load()能读取npz文件

'''读写npy文件'''
import numpy as np
a = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])
np.save('a.npy', a)
b = np.load('a.npy')
print(b)

'''读写npz文件，npz文件可存储多个数组的数据'''
import numpy as np
a = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])
b = np.arange(10)
np.savez('data.npz', data1 = a, data2 = b)
data = np.load('data.npz') #返回键，键为数组名，通过键索引对应的数组
print(data.keys()) #打印键
print(data.keys()[0], data[data.keys()[0]]) #打印键值对
print(data.keys()[1], data[data.keys()[1]])

输出：

• 二进制文件存取
  使用数组对象的方法tofile()可以方便地将数组中的数据以二进制的格式写进文件。tofile()输出的数据没有格式（数组中数据的类型dtype和数组的形状shape），因此numpy.fromfile()读取数据时需要自己格式化数据

1. 以int类型写入数据，以float类型读取数据时，数据会出错

import numpy as np
a = np.arange(12)
a = a.reshape(3, 4) #注意这里赋值号右边并未有改变a的形状，所以需要改变后赋给a。或者用a.shape = 3, 4
a.tofile('a.bin') #以int类型写入数据
b = np.fromfile('a.bin', dtype = np.float) #按照float类型读入数据
print(b)

输出：

很明显，读出的数组中的数据是错误的，所以读取数据时，数据类型必须与写入时数组中的数据类型一致！

2. 读取时和写入时的数据类型一致，读取的数据不会出错

import numpy as np
a = np.arange(12)
a = a.reshape(3, 4) #注意这里赋值号右边并未有改变a的形状，所以需要改变后赋给a。或者用a.shape = 3, 4
a.tofile('a.bin') #以int类型写入数据
b = np.fromfile('a.bin', dtype = np.int32) #按照int32类型读入数据（注意这里和之前的不同）
print(b)

输出：

数组的内容正确了， 但是注意！数组的形状和写入的数组形状不同（写入的是a.shape = 3, 4），因此写入数据时没有保存数组形状信息，这里要自己改变一下数组形状。

import numpy as np
a = np.arange(12)
a = a.reshape(3, 4) #注意这里赋值号右边并未有改变a的形状，所以需要改变后赋给a。或者用a.shape = 3, 4
print('a = ', a)
a.tofile('a.bin') #以int类型写入数据
b = np.fromfile('a.bin', dtype = np.int32) #按照float类型读入数据
print('b = ', b)
'''添加如下语句'''
b.shape = a.shape
print('b = ', b)

输出：

数组b形状变为3*4了。
从上面的讨论可以看出，tofile()函数以二进制格式将数据写入文件时，写入的数据没有格式（数组形状和数组中的数据类型），所以，在从文件中读取数据时，需要设置读出数据的格式，并且设置的数据类型必须与写入时的数据类型一致，否则读出的数据会出错。

3. 若写入数据时设置了分隔符，读取数据是也需要设置分隔符

import numpy as np
a = np.arange(12)
a = a.reshape(3, 4) #或者用a.shape = 3, 4
print('a = ', a)
a.tofile('a.bin', sep = ',') #以int类型写入数据，sep为设置的分隔符，这里以逗号分隔
b = np.fromfile('a.bin', dtype = np.int32, sep = ',') #按照float类型读入数据
print('b = ', b)
b.shape = a.shape
print('b = ', b)

输出：