本技术支持指南主要处理:ascii, binary, and mat files.
要得到matlab中可用来读写各种文件格式的完全函数列表,可以键入以下命令:
help iofun
matlab中有两种文件i/o程序:high level andlow level.
high level routines: 包括现成的函数,可以用来读写特殊格式的数据,并且只需要少量的编程。
low level routines: 可以更加灵活的完成相对特殊的任务,需要较多的额外编程。
举个例子,如果你有一个包含数值和字母的文本文件(text file)想导入matlab,你可以调用一些low level routines自己写一个函数,或者是简单的用textread函数。
使用high level routines的关键是:文件必须是相似的(homogeneous),换句话说,文件必须有一致的格式。下面的段落描述一些high level file i/o routines并给出一些例子帮助理解概念。
load/save
主要的high level file i/o routines是load和save函数。load可以读mat-file data或者用空格间隔的格式相似的ascii data. save可以将matlab变量写入mat-file格式或者空格间隔的ascii data。大多数情况下,语法相当简单。下面的例子用到数值由空格间隔的ascii file。
sample_file.txt:
1 5 4 16 8
5 43 2 6 8
6 8 4 32 1
90 7 8 7 6
5 9 81 2 3
example:
用load and save读写数据
代码:
% load the file to the matrix, m
m = load('sample_file.txt')
% add 5 to m
m = m +5
% save m to a .mat file called 'sample_file_plus5.mat'
save sample_file_plus5 m
% save m to an ascii .txt file called 'sample_file_plus5.txt'
save sample_file_plus5.txt m -ascii
uigetfile / uiputfile
uigetfile/uiputfile是基于图形用户界面(gui)的。会弹出对话框,列出当前目录的文件和目录,提示你选择一个文件。uigetfile让你选择一个文件来写(类似windows ‘另存为’选项?)。用uigetfile,可以选择已存在的文件改写,也可以输入新的文件名。两个函数的返回值是所选文件名和路径。
example:
用uigetfile 从当前目录选择一个M-file
代码:
% this command lists all the m-files in the currentdirectory and
% returns the name and path of the selected file
[fname,pname] = uigetfile('*.m','sample dialog box')
注意: uigetfile 一次只能选择一个文件。
uiimport / importdata
uiimport是一个功能强大,易于使用的基于gui的high level routine,用于读complex data files。文件也必须是homogeneous。
importdata形成uiimport的功能,不打开GUI。可以将importdata用于函数或者脚本中,因为在函数或者脚本中基于gui的文件导入机制并不理想。下面的例子用到包含几行文件头和文本、数值数据的文件
sample_file2.txt:
thisis a file header.
thisis file is an example.
col1col2 col3 col4
A 1 4 612.000
B 1 4 613.000
C 1 4 614.000
D 1 4 615.000
example1: using importdata to read in a file withheaders, text, and numeric data
代码:
% this reads in the file 'sample_file2.txt' and createsa
% structure D that contains both data and text data.
% note the importdata command specifies a white space
% as the delimiter of the file, but importdata can usually
% detect this on its own
D = importdata('sample_file2.txt')
可以通过访问结构D的数据和文本域,来看结构D中的真实值,例如输入:
data = D.data
text = D.textdata
可以用uiimport读同一个文件并得到同样的结构.
注意: 对于ascii data, 你必须检验导入向导正确的识别了列分隔符。
textread / strread
textread是一个强大的动态high level routine,设计用来读ascii格式的文本和/或数值数据文件。strread除是从字符串而不是文件读以外,类似于textread。
两个函数可以用许多参数来改变其具体的工作方式,他们返回读入指定输出的数据。他们有效的提供给你一个“两全其美”的方法,因为他们可以用一个命令读入混合的ascii和数值数据(high level routines的做法),并且你可以改变他们以匹配你特定的应用(如同lowlevel routines做到的)。例子:
example1: using textread to read in an entire file into a cell array
代码:
% this command reads in the file fft.m into the cellarray, file
file = textread('fft.m','%s','delimiter','\n','whitespace','');
example 2: using strread to read the words in a line
代码:
% this command uses the cell array created in example 1to
% read in each word of line 28 in 'file' to a cell array, words
words = strread(file{28},'%s','delimiter','')
example 3: using textread to read in text and numeric data from a file withheaders
代码:
% this command skips the 2 header lines at the top ofthe file
% and reads in each column to the 4 specified outputs
[c1 c2 c3 c4] = textread('sample_file2.txt','%s %s %s%s','headerlines',2)
example 4: using textread to read in specific rows of text and numeric datafrom a file
代码:
% this command reads in rows b and c of the file. the 'headerlines'
% property is used to move down to the desired starting row and the
% read operation is performed 2 times
[c1 c2 c3 c4] = textread('sample_file2.txt',...
'%s %s %s %s',2,'headerlines',4)
example 5: using textread to read in only the numeric data from a filecontaining text and numbers
代码:
% this command reads in only the numeric data in thefile. the
% 'headerlines' property is used to move down to the first row
% of interest and the first column of text is ignored with the
% '*' operator
[c2 c3 c4] = textread('sample_file2.txt','%*s %d %d %f','headerlines',3)
dlmread / dlmwrite/ csvread
dlmread 和 dlmwrite函数能够读写分隔的ascii data,而不是用low level routines。他们比low level routines容易使用,lowlevel routines用几行代码实现的功能可以用dlmread/dlmwrite简化成一行。
csvread用来读分隔符是逗号的文件,是dlmread的特殊情况。当读空格和tab分隔的电子数据表文件时,dlmread特别有用。以'sample_file.txt'为例:
example 1: using dlmread to read in a file with headers, text, and numeric data
代码:
% this reads in the file 'sample_file2.txt' and createsa matrix, d,
% with the numeric data this command specifies a white space as the
% delimiter of the file
d = dlmread('sample_file.txt','')
example 2: using dlmread to extract the first 3 columns of the last 3 rows
代码:
% this reads in the first 3 columns of the last 3 rowsof
% the data file 'sample_file.txt'into the matrix, d_partial.
% 读文件'sample_file.txt' 前3列后3行,到矩阵d_partial.
d_partial = dlmread('sample_file.txt','',[2 0 4 2])
example 3: using dlmwrite to write a comma delimited file
代码:
% this creates a file called 'partiald.txt' thatconsists of
% the first 3 columns of the last 3 rows of data where each
% element is separated by a comma
dlmwrite('partiald.txt',d_partial,',')
注意: 保证dlmread and dlmwrite指定范围的指标从0开始,而不是从1开始。
wk1read / wk1write
wk1read 用来读Lotus123 电子数据表文件的数据;wk1write用来写矩阵到Lotus123 电子数据表文件。
xlsread
xlsread用来读excel的数值和文本数据。
三. 具体例子分析:
matlab网站用两个例子非常详尽地介绍了各个命令的基本用法,实际中,面对手头上的数据,如何选用合适的命令呢?以下结合几个示例给出一些总结,大家举一反三就可以了:
1. 纯数据(列数相同):
源文件:
代码:
0 3866.162 2198.938 141.140
1 3741.139 2208.475 141.252
2 3866.200 2198.936 141.156
3 3678.048 2199.191 141.230
4 3685.453 2213.726 141.261
5 3728.769 2212.433 141.277
6 3738.785 2214.381 141.256
7 3728.759 2214.261 141.228
8 3748.886 2214.299 141.243
9 3748.935 2212.417 141.253
10 3733.612 2226.653 141.236
11 3733.583 2229.248 141.223
12 3729.229 2229.118 141.186
解答:对于这个txt文件,由于各行列数相同,故简单地使用load,importdata均可。
2.字段名(中、英文字段均可)+数据:
源文件:
代码:
ch0 ch1 ch2 ch3
0.000123 0.000325 0.000378 0.000598
0.000986 0.000256 0.000245 0.000698
解答:由于是记录的形式,因此各行列数必相同(缺少部分列时请自行在文件中补上 inf 或 nan),故直接使用 importdata 便可。
3.注释(含有独立的数字串)+数据(列数相同):
问题:这个文件有4列,但前6行是文字说明,4列数字是从第8行开始的.现在我想把这个文件的前2列和文字说明提出来组成一个新的dat文件
源文件:
代码:
group 2 12.02.2006 limei
samples of datas: 50000
ch0 ch1 ch2 ch3
0.000123 0.000325 0.000378 0.000598
0.000986 0.000256 0.000245 0.000698
目标文件:
代码:
group 2 12.02.2006 limei
samples of datas: 50000
ch0 ch1
0.000123 0.000325
0.000986 0.000256
解答:由于注释中含有独立的数字串,且注释部分没有明显的格式, 这时候用importdata, load等高级命令直接读取会失败,用 textread, dlmwrite 等格式化命令也不太合适,因此只能使用低级命令进行读取。(当然了,可以跳过注释部分直接用高级命令读取数据,即:[a b c d] = textread(filename,'%f %f %f %f','headerlines',4); )。一个简单的、非通用的包含注释的读取方法如下:
代码:
---------------------------------------------------------------------------------
clc;clear;
fid = fopen('exp.txt', 'r');
fid_n=fopen('ex.dat','w');
while ~feof(fid)
tline=fgetl(fid);
if ~isempty(tline)
if double(tline(1))>=48&& double(tline(1))<=57 %数值开始
a=strread(tline);
a(3:4)=[];
fprintf(fid_n,'%f %f\n',a);
clear a;
elseif double(tline(1))==67 %字母c开始
[b1,b2,b3,b4]=strread(tline,'%s %s %s%s');
b=[b1{1},' ',b2{1}];
fprintf(fid_n,'%s\n',b);
clear b b1 b2 b3 b4;
else
fprintf(fid_n,'%s\n',tline);
end
else
fprintf(fid_n,'%s\n',tline);
end
end
fclose(fid);
fclose(fid_n);
---------------------------------------------------------------------------------
4. 注释(不含独立的数字串)+数据(列数相同):
源文件:
代码:
你好abc
欢迎来到 我们
振动论坛
vib.hit.edu.cn
1 11 111 1111
2 22 222 2222
3 33 333 3333
4 44 444 4444
5 55 555 5555
解答:直接用 importdata 便可
注:有时候注释中含有独立的数字串也可以 importdata 成功,不过得到的结果有可能不正确,建议这时候使用第3种情形的读取方式。
5. 注释与数据混排:
对此当然只能自己编程,举例:
源文件:
代码:
1 11 111 1111
你好
2 22 222 2222
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3 33 333 3333
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4 44 444 4444
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5 55 555 5555
解答:
代码:
---------------------------------------------------------------------------------
function [data]=distilldata(infile)
%功能说明:
%将保存数据的原始文件中的数值数据读入到一个data变量中
%使用说明:
% infile——原始数据文件名;
% data=数据变量
tmpfile='tmp2.mat';
fidin=fopen(infile,'r'); % 打开原始数据文件(.list)
fidtmp=fopen(tmpfile,'w'); % 创建保存数据文件(不含说明文字)
while ~feof(fidin) % 判断是否为文件末尾
tline=fgetl(fidin); % 从文件读入一行文本(不含回车键)
if ~isempty(tline) % 判断是否空行
[m,n]=size(tline);
flag=1;
for i=1:n %判断一行中有没有字符(+-.ee和空格键除外)
if~(tline(i)==' '|tline(i)=='-'|tline(i)=='.'|tline(i)=='e'...
|tline(i)=='e'|tline(i)=='+'...
|(double(tline(i))>=48&&double(tline(i))<=57))
flag=0;
break;
end
end
if flag==1 %如果是数字行,把此行数据写入文件
fprintf(fidtmp,'%s\n',tline);
end
end
end
fclose(fidin);
fclose(fidtmp);
data=textread(tmpfile);
delete(tmpfile);
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
另外,如果要求不高,也可以使用 textread 函数跳过注释部分进行读取,不过前提是需要事先知道文件内容的结构(即哪行是数据、哪行是注释)
6.各列数据的分离:
源文件:
代码:
0+ 47038.7 1.05 09:26:07 C
2 + 46477.7
1.03 09:28:38 C
4 + 44865.7
1.04 09:28:48 C
6 + 41786.4
1.03 09:28:56 C
8 + 39896.0
0.97 09:29:03 C
10 + 37518.4
0.93 09:29:15 C
12 + 35858.5
0.92 09:29:30 C
14 + 46105.0
1.03 09:30:21 C
16 + 46168.6
6.89 09:30:30 C
18 + 48672.3
4.33 09:30:40 C
20 + 49565.7
0.49 09:30:48 C
22 + 49580.7
0.53 09:30:55 C
24 + 49602.3
0.84 09:31:03 C
26 + 49582.5
1.51 09:31:11 C
28 + 49577.0
1.39 09:31:19 C
30+ 49589.3 0.61 09:31:27 C
32 + 49578.3
1.06 09:31:29 C
34 + 49512.5
1.77 09:31:38 C
解答:直接用[a,b,c,d,e,f]=textread(yourfilename,'%d %c %f %f %s %c'); 便可
四. 注意事项:
1. 请在 matlab 中保持当前路径在该数据文件对应的目录下进行存取,否则,存取时请给出该数据文件的具体路径。
2. 存取时,请给出该数据文件的全称(包括后缀名,读取mat文件时可省略)
3. load data.txt和A=load(‘data.txt’)的区别请参阅精华贴:
4. 请根据读写需要来打开文件,即根据你的需要来指定fopen的permission属性为读或写。如果只用a进行写入,就不能用fread读取。此时应该写完关闭文件,然后用r打开读取,或者直接用a+ 进行同时读写操作。否则,会产生莫名其妙的问题!以下代码是错误的例子:
代码:
filename='e.dat';
fid=fopen(filename,'a');
if fid<0
error('fopen error');
end
s=[1 2 3 4;5 6 7 8];
fwrite(fid,s,'float32')
[dd ll]=fread(fid,inf,'float32'); %把t中的数据全部读出,即s矩阵。
fclose(fid);
此时得到的dd, ll 是错误且无意义的!
五. 其他相关问题:
1. 连续读取多个文件的数据,并存放在一个矩阵中:
(1) 首先是如何读取文件名:
方法一:
filename=dir(‘*.jpg’);
那么第i个文件的文件名就可以表示为
filename(i).name
文件数量为:length(filename)
方法二:
先在windows的 msdos(命令行)中使用以下命令生成一个list.txt文件:
dir path\folder /on /b /s >path\list.txt
举例:dir d:\test/on /b /s > d:\list.txt
然后在 matlab 中使用:
filename = textread(sfilefullname,'%s');
把所有文件名读取到list细胞矩阵中,最后对filename{i}便可得到各文件名。
(2) 然后是读取文件名的数据并存储:
假设每个文件对应的数据是m*n的,则:
代码:
k = length(filename);
data = zeros(m,n,k);
for ii = 1:k
data(:,:,ii) = yourreadstyle(filename{ii}); %yourreadstyle是对应的文件读取方式的函数
end
2. 连续读取多个文件的数据,并存放在多个矩阵(以文件名命名)中:
假设每个文件对应的数据是m*n的,则以上述第二种文件名读取方法为例:
代码:
k = length(filename);
for ii = 1:k
d = yourreadstyle(filename{ii});
eval([‘data_’, num2str(ii), ‘ = d;’]);
end
3. 文件名命名问题:
文件名为 abc00001,abc00002,... abc00009,abc00010,...abc00099,abc00100,...abc00879. 准备把这些文件名给放到一个数组里面去。
解答:
代码:
a=cell(879,1);
for k=1:879
a{k} = sprintf('%.5d',k);
end
4. 上述各种文件格式、类型自动识别问题:可以利用正则表达式来处理,使之通用性较强。例如使用以下代码可以自动处理上面提到了例1到例5各种情形,不过由于存在自动判断,对某些例子(如例1)效率自然要低一点,而对于另外的例子(如例3、例5)效率估计要高一点(少用了一个循环)。
代码:
---------------------------------------------------------------------------------
function [data]=distilldata_eight(infile)
%功能说明:
%将保存数据的原始文件中的数值数据读入到一个data变量中(自动判断数据行)
%使用说明:
% infile——原始数据文件名;
% data=数据变量
tmpfile='tmp2.mat';
fidin=fopen(infile,'r'); % 打开原始数据文件(.list)
fidtmp=fopen(tmpfile,'w'); % 创建保存数据文件(不含说明文字)
while ~feof(fidin) % 判断是否为文件末尾
tline=fgetl(fidin); % 从文件读入一行文本(不含回车键)
if~isempty(tline) % 判断是否空行
str ='[^0-9 | \. | \- | \s | e | E]';
% 正则表达式为:该行中是否包含除 - . E e 数字 和 空白字符 外的其他字符
start =regexp(tline,str, 'once');
if isempty(start)
fprintf(fidtmp,'%s\n',tline);
end
end
end
fclose(fidin);
fclose(fidtmp);
data=textread(tmpfile);
delete(tmpfile)
---------------------------------------------------------------------------------
5. 大量数据的读取问题:
可以考虑使用循环分批读取(特别是在各数据是独立的时候),或者使用稀疏矩阵来实现。另外,也可参考《深入浅出matlab 7_x混合编程》一书第一章
6. 读取整个txt文件的内容(获得文件中的所有字符):
代码:
f = fopen('yourfilename.txt','rt'); % t 属性根据需要可省略
x = fread(f,'*char');
fclose(f);
7. 把维数不同的矩阵及其变量名保存到一个 txt 文件中,例如 a1 = 123; a2 = [1 2 3;4 5 6] ,希望得到的 txt 文件如下:
QUOTE:
a1:
123
a2:
1 2 3
4 5 6
如果写入的时候简单一点,则可以采用以下方式,不过读取的时候比较麻烦:
代码:
a1=123;
a2=[1 2 3;4 5 6];
fid = fopen('myfile.txt', 'wt');
for i=1:2
fprintf(fid, '%s: \n %s\n', ['a',int2str(i)],
mat2str(eval(['a',int2str(i)])));
end
fclose(fid);
相反,如果写入的时候复杂一点,则读取的时候会简单一点:
代码:
a1=123;
a2=[1 2 3;4 5 6];
fid = fopen('myfile.txt', 'wt');
for i=1:2
fprintf(fid, '%s: \n', ['a',int2str(i)]);
b = eval(['a',int2str(i)]);
fprintf(fid, [repmat('%d ', 1, size(b,2)), '\n'], b');
end
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