MATLAB經(jīng)典教程第六章_程序接口

1、第六章 文件IO&程序接口n文件IO 高級例程 低級例程n編程示例n程序接口6.1 文件IO數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)導(dǎo)入/導(dǎo)出導(dǎo)出：MATLAB提供了強(qiáng)大的提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理能力，但是在數(shù)能力，但是在數(shù)據(jù)處理之前，可能需要據(jù)處理之前，可能需要導(dǎo)入數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)，處理完之后，可能需，處理完之后，可能需要要導(dǎo)出數(shù)據(jù)導(dǎo)出數(shù)據(jù)。 例子例子： 有一有一excel文件（文件（oilprice_simple.xls）存放存放了石了石油價格的數(shù)據(jù)，想要繪圖顯示時間油價格的數(shù)據(jù)，想要繪圖顯示時間-價格曲線，如何處理？價格曲線，如何處理？Note：繪圖等都沒有問題了，但是數(shù)據(jù)如何從：繪圖等都沒有問題了，但是數(shù)

2、據(jù)如何從excel導(dǎo)入導(dǎo)入到到matlab環(huán)境？環(huán)境？6.1 文件IOMatlab提供了如下文件讀寫的方式：提供了如下文件讀寫的方式：1）高級例程高級例程： matlab特有的特有的mat文件文件 指令指令: save、load;2) 低級例程低級例程： 一般的二進(jìn)制文件一般的二進(jìn)制文件 指令：指令：fopen、fread、fwrite、fclose3）其他常見文件類型的操作其他常見文件類型的操作： excel文件、圖像、視頻文件、圖像、視頻avi等；等；6.1 文件IO Mat文件格式文件格式：文件頭部文件頭部+變量名變量名+變量數(shù)據(jù)變量數(shù)據(jù)。1）頭部）頭部：包括：包括MATLAB版本信息、

3、使用的操作系統(tǒng)平臺和文件創(chuàng)版本信息、使用的操作系統(tǒng)平臺和文件創(chuàng)建時間。建時間。2）數(shù)據(jù)）數(shù)據(jù)：按照數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)長度和數(shù)據(jù)三個部分保存：按照數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)長度和數(shù)據(jù)三個部分保存的。的。 數(shù)據(jù)長度數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)長度數(shù)據(jù)類型描述文字(124字節(jié))標(biāo)識版本6.1 文件IO6.1.1 高級例程高級例程 1）save： 將當(dāng)前工作空間中的變量將當(dāng)前工作空間中的變量保存保存成成MAT文件文件， 2）load： 將將MAT文件文件中的數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)入到到MATLAB的工作空間中。的工作空間中。 note：load和和save指令不僅能夠加載和保存指令不僅能夠加載和保存MAT格式格式的數(shù)據(jù)文件，而且還能夠加

4、載一般的文本格式文件。的數(shù)據(jù)文件，而且還能夠加載一般的文本格式文件。 save指令基本語法：指令基本語法： 1）save filename var1 var2. 將工作空間中的變將工作空間中的變 量量var1、var2等保存到指定文件等保存到指定文件中；中；2）save(filename,.) save指令的函數(shù)格式用法指令的函數(shù)格式用法 例子：創(chuàng)建一個例子：創(chuàng)建一個magic矩陣，并保存。矩陣，并保存。 save指令指令 例子例子：創(chuàng)建一個：創(chuàng)建一個magic矩陣矩陣A，求其逆矩陣，求其逆矩陣B，將，將A、B保存到保存到magic.mat文件中去。文件中去。Code（save_load_ex

5、am.m）magicMat=magic(4);magicInv=inv(magicMat);save magic.mat magicMat magicInvNote: save指令后不用加分號指令后不用加分號“;”。 load指令：指令： save-保存保存(write)；load載入載入(read) load指令的基本語法：指令的基本語法：1）load filename 將指定文件中將指定文件中所有所有的變量加載到當(dāng)前的工作空間的變量加載到當(dāng)前的工作空間2）load filename var1 var2 . 將指定文件中將指定文件中指定指定的變量加載到當(dāng)前工作空間的變量加載到當(dāng)前工作空間 l

6、oad指令：指令： 例子例子：將：將magic.mat載入載入matlab workspace。 code: （save_load_exam.m） load magic.mat disp(magicMat); disp(magicInv); 6.1 文件IO6.1.2 文本文件操作文本文件操作 針對其他常用的文件格式（針對其他常用的文件格式（非非mat文件文件）。）。6.1 文件IO例子例子: 從從excel文件讀取石油價格數(shù)據(jù)文件讀取石油價格數(shù)據(jù),并保存到并保存到mat文件。文件。Code (oil_price_process.m)fnm=oilprice_simple.xls;dat=xl

7、sread(fnm); %讀取對應(yīng)的xls文件year=dat(:,1);pday=dat(:,2);pnow=dat(:,3);save oilprice.mat year pday pnow; 6.1 文件IO6.1.2 低級例程低級例程 底層的文件操作底層的文件操作，包括基本的，包括基本的open、close、read、write。1） 打開文件打開文件 fid = fopen(filename, flag);其中，其中，flag為控制文件讀寫的標(biāo)識符，它的取值可以為為控制文件讀寫的標(biāo)識符，它的取值可以為 * r表示打開的文件進(jìn)行表示打開的文件進(jìn)行讀讀的操作。的操作。 * w表示打開的文

8、件進(jìn)行表示打開的文件進(jìn)行寫寫的操作，若文件不存在則的操作，若文件不存在則創(chuàng)建新的文件。創(chuàng)建新的文件。 6.1 文件IO6.1.3 低級例程低級例程1） 打開文件打開文件 note：1）若能夠成功地打開文件，則）若能夠成功地打開文件，則fid為非負(fù)的整數(shù)，為非負(fù)的整數(shù)，否則為否則為-1。 2）關(guān)閉文件：）關(guān)閉文件： status = fclose(fid)若函數(shù)運行成功，則若函數(shù)運行成功，則status為為0，否則為，否則為-1。 3） 讀寫數(shù)據(jù)讀寫數(shù)據(jù) MATLAB提供了兩大類低級文件提供了兩大類低級文件I/O函數(shù)進(jìn)行文件內(nèi)容函數(shù)進(jìn)行文件內(nèi)容的讀寫：的讀寫： 1）二進(jìn)制文件讀寫函數(shù)二進(jìn)制文件讀

9、寫函數(shù) 2）文本文件讀寫函數(shù)文本文件讀寫函數(shù) note：底層例程類似：底層例程類似c語言。語言。6.1 文件IO6.1.4 其他類型文件的操作其他類型文件的操作 1）圖像圖像： imread、imwrite等等 2）視頻視頻6.1 文件IO6.1.4 例子例子 例子例子：最簡單的辦法是使用界面導(dǎo)入向?qū)?，打開文件最簡單的辦法是使用界面導(dǎo)入向?qū)В蜷_文件菜單中的導(dǎo)入數(shù)據(jù)而后按提示操作。菜單中的導(dǎo)入數(shù)據(jù)而后按提示操作。Matlab支持的主要數(shù)支持的主要數(shù)據(jù)文件類型和對應(yīng)函數(shù)如下：據(jù)文件類型和對應(yīng)函數(shù)如下： 6.1 文件IOn導(dǎo)入文本文件導(dǎo)入文本文件 文本文件需要具備統(tǒng)一的行列模式，使用分隔符作為數(shù)據(jù)

10、項間隔，這些分隔符包括空格、逗號、tab、分號或其它。數(shù)據(jù)文件可能附帶標(biāo)題行和行列頭標(biāo)簽。 n數(shù)值數(shù)據(jù)數(shù)值數(shù)據(jù) 對于數(shù)值數(shù)據(jù)可以直接使用load函數(shù)裝載，例如my_data.txt中數(shù)據(jù)如下： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 命令A(yù) = load(my_data.txt)裝載該文本文件數(shù)據(jù)。 如果數(shù)值數(shù)據(jù)使用其它分隔符，可以使用dlmread讀入，假設(shè)my_data.txt中數(shù)據(jù)如下： 7.2;8.5;6.2;6.6 5.4;9.2;8.1;7.2 命令A(yù) = dlmread(my_data.txt, ;)讀入該數(shù)據(jù)。 n包含行列標(biāo)簽的數(shù)值數(shù)據(jù)包含行列標(biāo)簽的數(shù)值數(shù)據(jù) 例如： Grad

11、e1 Grade2 Grade3 78.8 55.9 45.9 99.5 66.8 78.0 89.5 77.0 56.7 fid = fopen(grades.dat, r); grades = textscan(fid, %f %f %f, 3, headerlines, 1); fclose(fid); n包含字符和數(shù)值的混合數(shù)據(jù)包含字符和數(shù)值的混合數(shù)據(jù) n使用textread函數(shù)讀入。它可以按列讀取ascii 文件中的元素，每一列中可能含有不同的數(shù)據(jù)類型。這函數(shù)讀取其他程序生成的數(shù)據(jù)表時非常地有用。n這個命令的形式如下na, b, c, . = textread(filename, f

12、ormat, n)n其中filename 代表要打開的文件的名字，format 是用于每一行數(shù)據(jù)類型的字符串，n 代表要讀取的行數(shù)(如果沒有n，則這個命令將讀完這個文件)。格式化字符串與函數(shù)fprintf 格式化描述的字符串相同。注意輸出參數(shù)的個數(shù)必須與你讀取的列數(shù)相區(qū)配。n例如，假設(shè)文件test_input.dat 包含下列數(shù)據(jù)nJames Jones O+ 3.51 22 YesnSally Smith A+ 3.28 23 NOn這些數(shù)據(jù)用下面的函數(shù)讀取一系列的數(shù)組。nfirst, last, blood, gpa, age, answer = textread(test_input.d

13、at,%s %s %s %f %d %s)n當(dāng)這個函數(shù)被運行時產(chǎn)生如下結(jié)果nfirst =nJamesnSallynlast =nJonesnSmithblood =O+A+gpa =3.51003.2800age =2223answer =Yes導(dǎo)出文本文件導(dǎo)出文本文件 nsave函數(shù) A = 1 2 3 4 ; 5 6 7 8 ; save my_data.out A ASCII dlmwrite函數(shù) dlmwrite(my_data.out,A, ;) nxlsinfo獲得文件信息獲得文件信息 使用命令type, sheets = xlsfinfo(filename)返回文件類型type

14、和工作表信息。如：type, sheets = xlsfinfo(tempdata.xls) nXlswrite導(dǎo)出數(shù)據(jù)導(dǎo)出數(shù)據(jù) d = Time, Temp; 12 98; 13 99; 14 97 命令xlswrite(tempdata.xls, d, Temperatures, E1)將單元格數(shù)組d的數(shù)據(jù)寫出至tempdata.xls文件，新建工作表Temperatures，從該工作表的E1單元格開始寫入。 6.1 文件IO小結(jié)：小結(jié)：文件文件IO關(guān)注的是數(shù)據(jù)的導(dǎo)入與導(dǎo)出的問題；關(guān)注的是數(shù)據(jù)的導(dǎo)入與導(dǎo)出的問題；Matlab特有的文件格式是特有的文件格式是.mat文件，通過文件，通過sav

15、e load指令指令可以讀寫文件；可以讀寫文件；針對常用的文件格式，比如圖像針對常用的文件格式，比如圖像(bmp/jpg)，excel文件文件等等matlab提供了高級例程；提供了高級例程；Matlab提供了從磁盤文件或剪貼簿轉(zhuǎn)載數(shù)據(jù)至工作區(qū)（數(shù)據(jù)導(dǎo)入）和將工作區(qū)變量存 入磁盤文件（數(shù)據(jù)導(dǎo)出）的多種途徑。 6.2 應(yīng)用程序接口Matlab與與c/c+的混合編程：的混合編程： 根據(jù)根據(jù)主程序框架主程序框架的語言類型劃分：的語言類型劃分： a）matlab中調(diào)用中調(diào)用c/c+ 編寫編寫mex文件文件； b）c/c+中調(diào)用中調(diào)用matlab i）matlab計算引擎計算引擎 ii）第三方組件：）第三方組件：matcom iii）com組件組件：新版本的：新版本的matlab的功能。的功能。6.2 應(yīng)用程序接口6.2.1 mex文件文件1）在）在MATLAB中可調(diào)用的中可調(diào)用的C或或Fortran語言程序語言程序稱為稱為MEX文件