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matlab各種資料類型的檔案的讀取與寫入方法【Matlab】 讀取檔案各種方法

【Matlab】 讀取檔案各種方法

本技術支援指南主要處理:ASCII, binary, and MAT files.

要得到MATLAB中可用來讀寫各種檔案格式的完全函數清單,可以鍵入以下指令:

help iofun

MATLAB中有兩種檔案I/O程式:high level and low level.

High level routines: 包括現成的函數,可以用來讀寫特殊格式的資料,并且隻需要少量的程式設計。

Low level routines: 可以更加靈活的完成相對特殊的任務,需要較多的額外程式設計。

High level routines 包括現成的函數,可以用來讀寫特殊格式的資料,并且隻需要少量的程式設計。

舉個例子,如果你有一個包含數值和字母的文本檔案(text file)想導入MATLAB,你可以調用一些low level routines自己寫一個函數,或者是簡單的用TEXTREAD函數。

使用high level routines的關鍵是:檔案必須是相似的(homogeneous),換句話說,檔案必須有一緻的格式。下面的段落描述一些high level file I/O routines并給出一些例子幫助了解概念。

LOAD/SAVE

主要的high level file I/O routines 是LOAD 和 SAVE函數。LOAD

可以讀MAT-file data或者用空格間隔的格式相似的ASCII data. SAVE可以将MATLAB變量寫入MAT-file格式或者空格間隔的ASCII data。大多數情況下,文法相當簡單。下面的例子用到數值由空格間隔的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 讀寫資料

CODE:

% 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是基于圖形使用者界面(GUI)的。會彈出對話框,列出目前目錄的檔案和目錄,提示你選擇一個檔案。UIGETFILE讓你選擇一個檔案來寫(類似Windows ‘另存為’選項?)。用UIGETFILE,可以選擇已存在的檔案改寫,也可以輸入新的檔案名。兩個函數的傳回值是所選檔案名和路徑。

Example:

用 UIGETFILE 從目前目錄選擇一個 M-file

CODE:

% This command lists all the M-files in the current directory and

% returns the name and path of the selected file

[fname,pname] = uigetfile('*.m','Sample Dialog Box')

注意: UIGETFILE 一次隻能選擇一個檔案。

UIIMPORT/IMPORTDATA

UIIMPORT是一個功能強大,易于使用的基于GUI的high level routine,用于讀complex data files。檔案也必須是homogeneous。

IMPORTDATA形成UIIMPORT的功能,不打開GUI。可以将IMPORTDATA用于函數或者腳本中,因為在函數或者腳本中基于GUI的檔案導入機制并不理想。下面的例子用到包含幾行檔案頭和文本、數值資料的檔案'sample_file2.txt' :

This is a file header.

This is file is an example.

col1 col2 col3 col4

A    1   4    612.000

B    1   4    613.000

C    1   4    614.000

D    1   4    615.000

Example: Using IMPORTDATA to read in a file with headers, text, and numeric data

CODE:

% This reads in the file 'sample_file2.txt' and creates a

% 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','')  % 原文有誤?

D = importdata('sample_file2.txt')

可以通過通路結構D的資料和文本域,來看結構D中的真實值,例如輸入:

data = D.data

text = D.textdata

可以用UIIMPORT讀同一個檔案并得到同樣的結構.

注意: 對于 ASCII data, 你必須檢驗導入向導正确的識别了列分隔符。

TEXTREAD/STRREAD

TEXTREAD 是一個強大的動态high level routine,設計用來讀ASCII格式的文本和/或數值資料檔案。STRREAD除是從字元串而不是檔案讀以外,類似于TEXTREAD。

兩個函數可以用許多參數來改變其具體的工作方式,他們傳回讀入指定輸出的資料。他們有效的提供給你一個

“兩全其美”的方法,因為他們可以用一個指令讀入混合的ASCII和數值資料(high level routines的做法),并且你可以改變他們以比對你特定的應用(如同low level routines做到的)。例子:

CODE:

Example 1: Using TEXTREAD to read in an entire file into a cell array

% This command reads in the file fft.m into the cell array, file

file = textread('fft.m','%s','delimiter','\n','whitespace','');

CODE:

Example 2: Using STRREAD to read the words in a line

% This command uses the cell array created in Example 1 to

% read in each word of line 28 in 'file' to a cell array, words

words = strread(file{28},'%s','delimiter','')

CODE:

Example 3: Using TEXTREAD to read in text and numeric data from a file with headers

% This command skips the 2 header lines at the top of the 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)

CODE:

Example 4: Using TEXTREAD to read in specific rows of text and numeric data from a file

% 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)

CODE:

Example 5: Using TEXTREAD to read in only the numeric data from a file containing text and numbers

% This command reads in only the numeric data in the file. 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函數能夠讀寫分隔的ASCII data,而不是用low level routines。他們比low level routines容易使用,Low level routines用幾行代碼實作的功能可以用DLMREAD/DLMWRITE簡化成一行。

CSVREAD用來讀分隔符是逗号的檔案,是DLMREAD的特殊情況。當讀空格和Tab分隔的電子資料表檔案時,DLMREAD特别有用。以'sample_file.txt'為例:

CODE:

Example 1: Using DLMREAD to read in a file with headers, text, and numeric data

% This reads in the file 'sample_file2.txt' and creates a matrix, D,

% with the numeric data this command specifies a white space as the

% delimiter of the file

D = dlmread('sample_file.txt','')

CODE:

Example 2: Using DLMREAD to extract the first 3 columns of the last 3 rows

% This reads in the first 3 columns of the last 3 rows of

% the data file 'sample_file.txt'into the matrix, D_partial.

% 讀檔案 'sample_file.txt' 前3列後3行,到矩陣D_partial.

D_partial = dlmread('sample_file.txt','',[2 0 4 2])

CODE:

Example 3: Using DLMWRITE to write a comma delimited file

% This creates a file called 'partialD.txt' that consists 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: 保證DLMREAD and DLMWRITE指定範圍的名額從0開始,而不是從1開始。

WK1READ/WK1WRITE

WK1READ 用來讀Lotus123 電子資料表檔案的資料;WK1WRITE用來寫矩陣到Lotus123 電子資料表檔案。

XLSREAD

XLSREAD用來讀Excel的數值和文本資料。

三. 具體例子分析:

Matlab網站用兩個例子非常詳盡地介紹了各個指令的基本用法,實際中,面對手頭上的資料,如何選用合适的指令呢?以下結合幾個示例給出一些總結,大家舉一反三就可以了:

1. 純資料(列數相同):

源檔案:

CODE:

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:對于這個txt檔案,由于各行列數相同,故簡單地使用load,importdata均可。

2.字段名(中、英文字段均可)+資料:

源檔案:

CODE:

CH0 CH1 CH2 CH3

0.000123 0.000325 0.000378 0.000598

0.000986 0.000256 0.000245 0.000698

解答:由于是記錄的形式,是以各行列數必相同(缺少部分列時請自行在檔案中補上 Inf 或 NaN),故直接使用 importdata 便可。

3.注釋(含有獨立的數字串)+資料(列數相同):

問題:這個檔案有4列,但前6行是文字說明,4列數字是從第8行開始的.現在我想把這個檔案的前2列和文字說明提出來組成一個新的dat檔案

源檔案:

CODE:

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

目标檔案:

CODE:

Group 2 12.02.2006 Limei

Samples of datas: 50000

CH0 CH1

0.000123 0.000325

0.000986 0.000256

解答:由于注釋中含有獨立的數字串,且注釋部分沒有明顯的格式, 這時候用importdata, load等進階指令直接讀取會失敗,用 textread, dlmwrite 等格式化指令也不太合适,是以隻能使用低級指令進行讀取。(當然了,可以跳過注釋部分直接用進階指令讀取資料,即:[a b c d] = textread(filename,'%f %f %f %f','headerlines',4); )。一個簡單的、非通用的包含注釋的讀取方法如下:

-------------------------------------轉 ---------------------------------------------------------------------------------------

CODE:

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  %數值開始

            a=strread(tline);

            a(3:4)=[];

            fprintf(fid_n,'%f %f\n',a);

            clear a;

        elseif double(tline(1))==67   %字母C開始

           [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. 注釋(不含獨立的數字串)+資料(列數相同):

源檔案:

CODE:

你好 abc

歡迎來到 我們

振動論壇

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:有時候注釋中含有獨立的數字串也可以 importdata 成功,不過得到的結果有可能不正确,建議這時候使用第3種情形的讀取方式。

5. 注釋與資料混排:

對此當然隻能自己程式設計,舉例:

源檔案:

CODE:

1 11 111 1111

你好

2 22 222 2222

歡迎來到

3 33 333 3333

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4 44 444 4444

vib.hit.edu.cn

5 55 555 5555

解答:

--------------------------------------------轉--------------------------------------

CODE:

function [data]=distilldata(infile)

%功能說明:

%将儲存資料的原始檔案中的數值資料讀入到一個data變量中

%使用說明:

% infile——原始資料檔案名;

% data=資料變量

tmpfile='tmp2.mat';

fidin=fopen(infile,'r'); % 打開原始資料檔案(.list)

fidtmp=fopen(tmpfile,'w'); % 建立儲存資料檔案(不含說明文字)

while ~feof(fidin) % 判斷是否為檔案末尾

  tline=fgetl(fidin); % 從檔案讀入一行文本(不含Enter鍵)

  if ~isempty(tline) % 判斷是否空行

    [m,n]=size(tline);

    flag=1;

    for i=1:n %判斷一行中有沒有字元(+-.Ee和空格鍵除外)

      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 % 如果是數字行,把此行資料寫入檔案

      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 函數跳過注釋部分進行讀取,不過前提是需要事先知道檔案内容的結構(即哪行是資料、哪行是注釋)

6.各列資料的分離:

源檔案:

CODE:

           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. 注意事項:

1. 請在 matlab 中保持目前路徑在該資料檔案對應的目錄下進行存取,否則,存取時請給出該資料檔案的具體路徑。

2. 存取時,請給出該資料檔案的全稱(包括字尾名,讀取mat檔案時可省略)

3. load data.txt和A=load(‘data.txt’)的差別請參閱精華貼:

4. 請根據讀寫需要來打開檔案,即根據你的需要來指定 fopen 的 permission 屬性為讀或寫。如果隻用 a 進行寫入,就不能用 fread 讀取。此時應該寫完關閉檔案,然後用 r 打開讀取,或者直接用 a+ 進行同時讀寫操作。否則,會産生莫名其妙的問題!以下代碼是一個錯誤的例子:

CODE:

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中的資料全部讀出,即s矩陣。

fclose(fid);

此時得到的dd, ll 是錯誤且無意義的!

五. 其他相關問題:

1. 連續讀取多個檔案的資料,并存放在一個矩陣中:

(1) 首先是如何讀取檔案名:

方法一:

filename=dir(‘*.jpg’);

那麼第i個檔案的檔案名就可以表示為

filename(i).name

檔案數量為:length(filename)

方法二:

先在Windows的 MSDOS(指令行)中使用以下指令生成一個list.txt檔案:

dir path\folder /on /b /s > path\list.txt

舉例:dir d:\test /on /b /s > d:\list.txt

然後在 matlab 中使用:

filename = textread(sFileFullName,'%s');

把所有檔案名讀取到list細胞矩陣中,最後對filename{i}便可得到各檔案名。

(2) 然後是讀取檔案名的資料并存儲:

假設每個檔案對應的資料是m*n的,則:

CODE:

k = length(filename);

Data = zeros(m,n,k);

for ii = 1:k

  Data(:,:,ii) = yourreadstyle(filename{ii}); %yourreadstyle是對應的檔案讀取方式的函數

end

2. 連續讀取多個檔案的資料,并存放在多個矩陣(以檔案名命名)中:

假設每個檔案對應的資料是m*n的,則以上述第二種檔案名讀取方法為例:

CODE:

k = length(filename);

for ii = 1:k

  D = yourreadstyle(filename{ii});

eval([‘Data_’, num2str(ii), ‘ = D;’]);

end

3. 檔案名命名問題:

檔案名為 abc00001,abc00002,... abc00009,abc00010,... abc00099,abc00100,...abc00879.  準備把這些檔案名給放到一個數組裡面去。

解答:

CODE:

a=cell(879,1);

for k=1:879

     a{k} = sprintf('%.5d',k);

end

4. 上述各種檔案格式、類型自動識别問題:可以利用正規表達式來處理,使之通用性較強。例如使用以下代碼可以自動處理上面提到了例1到例5各種情形,不過由于存在自動判斷,對某些例子(如例1)效率自然要低一點,而對于另外的例子(如例3、例5)效率估計要高一點(少用了一個循環)。

CODE:

function [data]=distilldata_eight(infile)

%功能說明:

%将儲存資料的原始檔案中的數值資料讀入到一個data變量中(自動判斷資料行)

%使用說明:

% infile——原始資料檔案名;

% data=資料變量

tmpfile='tmp2.mat';

fidin=fopen(infile,'r'); % 打開原始資料檔案(.list)

fidtmp=fopen(tmpfile,'w'); % 建立儲存資料檔案(不含說明文字)

while ~feof(fidin) % 判斷是否為檔案末尾

  tline=fgetl(fidin); % 從檔案讀入一行文本(不含Enter鍵)

  if ~isempty(tline) % 判斷是否空行

    str = '[^0-9 | \. | \- | \s | e | E]'; %正規表達式為:該行中是否包含除 - . E e 數字 和 空白字元 外的其他字元

    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. 大量資料的讀取問題:

可以考慮使用循環分批讀取(特别是在各資料是獨立的時候),或者使用稀疏矩陣來實作。另外,也可參考《深入淺出MATLAB 7_X混合程式設計》一書第一章

6. 讀取整個txt檔案的内容(獲得檔案中的所有字元):

CODE:

f = fopen('yourfilename.txt','rt'); % t 屬性根據需要可省略

x = fread(f,'*char');

fclose(f);

7. 把維數不同的矩陣及其變量名儲存到一個 txt 檔案中,例如 a1 = 123; a2 = [1 2 3;4 5 6] ,希望得到的 txt 檔案如下:

QUOTE:

a1:

123

a2:

1 2 3

4 5 6

如果寫入的時候簡單一點,則可以采用以下方式,不過讀取的時候比較麻煩:

CODE:

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,如果寫入的時候複雜一點,則讀取的時候會簡單一點:

CODE:

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

源自: http://www.cnblogs.com/xianghang123/archive/2011/12/06/2277602.html

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