MATLAB編程輸入輸出函數(shù)

1、目錄第丿章輸fI數(shù).3TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4函數(shù)textread3 HYPERLINK l bookmark68.2關Fload和save命令的進一步說明4 HYPERLINK l bookmark88.3MATLAB文件過程簡介58.4文件的打開與關閉6 HYPERLINK l bookmark10fbpen函數(shù)6 HYPERLINK l bookmark12fclose函數(shù)8 HYPERLINK l bookmark148.5二進制I/O函數(shù)8 HYPERLINK l bookmark24fvzrite函數(shù)8 HYPERLINK l book

2、mark18fiead函數(shù)9例8.1讀寫二進制數(shù)據(jù)9 HYPERLINK l bookmark20測試8.111 HYPERLINK l bookmark228.6格式化I/O函數(shù)11fpnnt函數(shù)118.6.2格式轉(zhuǎn)換指定符的理解128.6.3如何使用格式字符串14例8.2產(chǎn)生一個信息表15 HYPERLINK l bookmark28fscanf函數(shù)16 HYPERLINK l bookmark30fgetl函數(shù)17 HYPERLINK l bookmark328.7格式化和二進制I/O函數(shù)的比較17例8.3格式化和二進制I/O文件的比較18測試8.2208.8文件位置和狀態(tài)函數(shù)21 HY

3、PERLINK l bookmark36exist函數(shù)21例8.4打開一個輸出文件21 HYPERLINK l bookmark38函數(shù)ferror23 HYPERLINK l bookmark40函數(shù)foef23 HYPERLINK l bookmark42函數(shù)uiimport.27 HYPERLINK l bookmark44總結29 HYPERLINK l bookmark468.10.1好的編程習慣總結29 HYPERLINK l bookmark488.10.2MATLAB總結30 HYPERLINK l bookmark50練習3030 HYPERLINK l bookmark52

4、3031313131 HYPERLINK l bookmark56313232323232第八章輸入/輸出函數(shù)在第二章中，我們已經(jīng)學到如何用load和save命令加載和保存MATLAB數(shù)據(jù)，以及如何使用fpnntf函數(shù)格式化輸出數(shù)據(jù)。在本章中，我們將學習更多的關J：MATLAB輸入和輸出的功能。首先，我們將會學習函數(shù)textread,在maltab5o3中它是一個非常有用的函數(shù)。然后，我們將花更多的時間學習load和save命令。最后，我們將査看其他的MATLABI/O選擇。熟悉C語言的讀者對這部分數(shù)據(jù)將會十分的熟悉。但是，在MATLAB函數(shù)和c函數(shù)Z間有細微的不同。函數(shù)textread命令t

5、extread最早出現(xiàn)fMATLAB53中。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。這個命令的形式如下a,b,c,.=textiead(filename,fonnat,n)其中filename代表耍打開的文件的名字，format是用每一行數(shù)據(jù)類型的字符串，n代表耍讀取的行數(shù)(如果沒有m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。例如，假設文件test_mput.dat包含F(xiàn)列數(shù)據(jù)JamesJones0+3.5122YesSallySmit

6、hA+3.2823NO這些數(shù)據(jù)用下面的函數(shù)讀取一系列的數(shù)組。first,last,blood,gpa,age,answer=textieadCtestinput.dats%s%s%f%d%s)當這個函數(shù)被編譯時產(chǎn)生如下結果first,last,blood,gpa,age,ansv/er=textreadCtest_mput.datT%s%s%s%f%d%s)first=JamesSally1last=JonesSmithblood=Q+1A+1SPa=3.51003.2800age=23answer=YesNO這個函數(shù)可以通過在格式描述符前而加一個星號的方式來跳過某些所選項。例如，卜面的語句只

7、從文件只讀取first,last和gpaofirst,last,gpa=textieadCteinput.dat,%s%s%*s%f%*d%*s)first=JamesSally1last=JonesSmithgpa=3.51003.2800函數(shù)textread要比load命令簡單有效的多。load命令假設輸入文件中的所有數(shù)據(jù)都是同一類型一它不支持在不同的列上有不同的數(shù)據(jù)。此外，它把所有的數(shù)據(jù)都存儲在一個數(shù)據(jù)中。相反地，函數(shù)textread允許每一列都有獨立的變量，當和由不同類型的數(shù)據(jù)組成的列運算時，它更加的方便。函數(shù)textread中有許許多多參數(shù)，它們増加了函數(shù)的靈活性。你可通過咨詢MAT

8、LAB的在線文本得到這些參數(shù)的使用細節(jié)。常見編程錯誤應用函數(shù)text從ascii文件中按行格式讀取數(shù)據(jù)，這個ascii文件可能是其他語言生成的,或是由其他的應用程序生成的，例如表格。8.2關于load和save命令的進一步說明save命令把MATLAB工作區(qū)數(shù)據(jù)存儲到硬盤，load命令把碩盤上的數(shù)據(jù)拷貝到工作區(qū)中。save命令即可用特殊的二進制格式mat-file存儲數(shù)據(jù)，也可用普通的ascii碼格式存儲數(shù)據(jù)。save命令的形式為savefilenamelistofvariablesoptions如果只有save命令，那么當前工作區(qū)內(nèi)的所有數(shù)據(jù)存儲在一個名為matlabmat的文件中。如果后而

9、有一個文件名，那么這些數(shù)據(jù)將會存儲在filename.mat的文件。如果后面還包括一系列的變量，那么就只存儲這些特殊的變量。支持save命令的參數(shù)如表8.1所示。表8.1save命令的參數(shù)參數(shù)描述mat以mat文件格式存儲數(shù)據(jù)（默認）ascii用asch格式保存數(shù)據(jù)-append給已存在matf文件增加變量-v4也存儲為mat文件格式，但能被MATLAB40讀取load命令可以加載mat文件或普通的ascii文件中的數(shù)據(jù)。load命令的形式如卜，loadfilenameoption如果只有l(wèi)oad命令，MATLAB將加載matlab.mat文件中的所有數(shù)據(jù)。如果還跟著一個文件名，它load命令

10、將會加載這個文件中的數(shù)據(jù)。支持load命令的參數(shù)被列丁表8.1中。盡管它們的優(yōu)點不是十分的明顯，但是save和load命令是MATLAB中功能最強人，最有用的I/O命令。它的優(yōu)點是這些命令易于使用mat文件的平臺獨立。在一個支持MATLAB的計算機上編寫的文件，在另一種支持MATLAB的計算機上，可以被讀取。這種格式可以在PC,Mac,許多不同版本的Unix上互相轉(zhuǎn)換。mat文件高效的破盤空間使用者，它存儲數(shù)據(jù)是高精度的，在mat文件和ascii文件轉(zhuǎn)化過程中會出現(xiàn)精度卜降的情況。mat文件存儲了工作區(qū)內(nèi)的每一個變量的所有信息，包括它的類屬，名字和它是不是全局變最。在I/O其他類型數(shù)據(jù)存儲格式

11、中所有的這些信息都會丟失。例如，假設工作區(qū)包含卜而信息。whosNameSizeBytesClassa10 x10800doubleairay(global)anslxl8doublearrayb10 x10800doublearrayc2x2332cellairaystring1x1632charairaystudent1x32152structairayGrandtotalis372elementsusing4124bytes如果丁作區(qū)用saveworkspace.mat命令存儲，那么文件wospace.mat就會被自動創(chuàng)建。當這個文件被加載時，工作區(qū)中的所有信息都會被恢復，包括每一項的類

12、型和一變屋是否為全局變量。這個命令的缺點是生成的mat文件只能由MATLAB調(diào)用，其他的程序不可能利用他共享數(shù)據(jù)。如要你想要與其他程序共享數(shù)據(jù)，可以應用-ascii參數(shù)，但它有諸多的限制。表8.2load命令參數(shù)參數(shù)描述把文件當作mat文件看待（如果擴展名是mat,此為默認格式）-ascii把文件當作ascii格式文件來看待（如果擴展名不為mat,此為默認格式）好的編程習慣除非我們必須與非MATLAB程序進行數(shù)據(jù)交換，存儲和加載文件時，都應用mat文件格式。這種格式是高效的且移植性強，它保存了所有MATLAB數(shù)據(jù)類型的細節(jié)。save-ascii根本不能存儲單元陣列和結構數(shù)據(jù)，在保存字符串之前，

13、它耍把字符串轉(zhuǎn)化相應的數(shù)字形式。loadascii命令只能加載空間獨立的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)每一行的元素個數(shù)都和等，MATLAB把所有的數(shù)據(jù)都存儲J：一個變量中，這個變屋與輸出文件同名。如果你耍用更高的要求（例如，保存和加載字符串，單元陣列或結構數(shù)組并與其它程序進行交換），那么你需要本章后面介紹的I/O命令。如果我們要加載的文件名或變鼠名是字符串，那么我們要用這些命令的函數(shù)形式。例如,下面的代碼段要求用戶提供一個文件名，并把當前工作區(qū)保存在那個文件中。filename=inputCEntersavefilename:/s1）,save（filename）,8.3MATLAB文件過程簡介為了使用在MA

14、TLAB程序中的文件我們需要一些方法選出我們所要的文件，并從中讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)。在MATLAB中有一種非常靈活的讀取/寫入文件的方法，不管這個文件是在磁盤還是在磁帶上或者是其他的存儲介質(zhì)。這種機制就叫做文件標W（fileid）（有時可簡寫為fid）,當文件被打開，讀取，寫入或操作時，文件標識是賦值于一個文件的數(shù)。文件標識是一個正整數(shù)。兩種文件標識是公開的一文件標識1是標準輸出機制，文件標識2是標準錯謀機制（stdeir）o其他的文件標識，在文件打開時創(chuàng)立，文件關閉時消逝。許多的MATLAB語句可以控制磁盤文件的輸入或輸出。文件I/O函數(shù)彼總結在表83中。表8.3MATLAB輸入/輸出語句類別函數(shù)

15、描述加載/保存工作區(qū)load加載工作區(qū)save保存工作區(qū)文件打開/關閉fopen打開文件fclose關閉文件二進制I/Ofread從文件中讀取二進制數(shù)據(jù)fvznte把二進制數(shù)據(jù)寫入文件格式化I/Ofscanf從文件中讀取格式化數(shù)據(jù)fpnntf把格式化數(shù)據(jù)寫入文件fgetl讀取文件的一行，忽略換行符fgets讀取文件的一行，不忽略換行符文件位置、狀態(tài)delete刪除文件exist檢查文件是否存在feiror所需文件的I/O錯誤情況feof檢測文件的結尾fseek設置文件的位置ftell檢查文件的位置frevzind回溯文件臨時情況tempdir得到臨時目錄名tempname得到臨時文件名我們可以

16、用fopen語句把文件標識傳遞給磁盤文件或設備，用fclose語句把他們從中分開。一旦一個文件用fopen語句得到一個文件標識，我們就可以利用MATLAB輸入輸出語句。當我們對這個文件操作完后，fclose語句關閉并使文件標識無效。當文件打開時，函數(shù)Rewind和fseek常用于改變當前文件讀取和寫入的位置。在文件中讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)的方法有兩種方法：像二進制數(shù)據(jù)或像格式化字符數(shù)據(jù)。由實際位樣式組成的二進制數(shù)據(jù)常用J：存儲J：計算機內(nèi)存中。讀取和編寫二進制數(shù)據(jù)是非常高效的，但是用戶不能讀取存在丁文件中的數(shù)據(jù)。在格式化文件中的可以轉(zhuǎn)化為符串的數(shù)據(jù)可以由用戶直接讀取。格式化I/O操作比二進制I/O操作

17、要慢得多，效率耍低得多。在本章中，我們將討論兩種類型的I/O的操作。8.4文件的打開與關閉文件的打開與關閉函數(shù)tfopen和fclose將在本節(jié)描述。841fopen函數(shù)fopen函數(shù)打開一個文件并對返回這個文件的文件標識數(shù)。它的基本形式如卜：fid=fopen(filename,pennission)fid,message=fopen(filename,pennission)fid,message=fopen(filename,pennission,fonnat)其4*filename是或打開的文件的名字,premission用J：指定打開文件的模式,format是一個參數(shù)字符串，用J：指定

18、文件中數(shù)據(jù)的數(shù)字格式。如果文件被成功打開，在這個語句執(zhí)行之后，fid將為一個正整數(shù)，message將為一個空字符。如果文件打開失敗，在這個語旬執(zhí)行之后，fid將為、message將為解釋錯誤出現(xiàn)的字符串。如果MATLAB要打開一個不為當前目錄的文件，那么MATLAB將按MATLAB搜索路徑搜索。permisson的字符串被列在表84中。對于一些如PC一樣的平臺，它更重要的是區(qū)分文本文件和二進制文件。如果文件以文本格式打開，那么一個就應加入到permission字符串中(例如“rC或“rt+”)。表8.4fopen文彳|：permissions文彳牛permission意義r以只讀格式讀取文件W

19、w+a可對文件進行讀寫刪除一個已存在文件的內(nèi)容（或創(chuàng)建一個新文件），并以只寫格式打開刪除一個已存在文件的內(nèi)容（或創(chuàng)建一個新文件），并以讀寫格式打開打開一個已存在的文件（或創(chuàng)建一個新文件），并以只寫文件格式打開把寫入的內(nèi)容增加到文件的結尾a+打開一個已存在的文件（或創(chuàng)建一個新文件），并以只寫文件格式打開把寫入的內(nèi)容增加到文件的結尾WA不進行自動洗帶的寫入數(shù)據(jù)（針刈J：磁帶機的特殊命令）不進行自動洗帶的添加數(shù)據(jù)（針對于磁帶機的特殊命令）如果是以二進制模式找開，那么“b”應加到permission字符串中（例如這實際上是不需要的，因為文件默認打開的方式是二進制模式。文本文件和二進制文件在Umx系統(tǒng)上

20、是沒有區(qū)別的，所以在這系統(tǒng)上，r和b都不需要。在fopen函數(shù)中的format字符串數(shù)據(jù)存儲在文件中的格式。當在兩計算機中傳遞互相矛盾的數(shù)據(jù)格式時，這個字符串才是必須的。一些可能的數(shù)字格式被總結在表85中。你可以從MATLABreferencemanual（參考手冊）中得到所有可能的數(shù)字格式。這個函數(shù)有兩種提供信息的格式。函數(shù)fids=fopenCall）返回一個行向量，這個行向量由當打開的所有文件的文件標識組成（除了stdcut和stderr）。在這個向量中的元素的個數(shù)與所要打開的文件的個數(shù)相等。函數(shù)filename,pennission,format=fopen（fid）對于一指定文件標識

21、的打開文件，返回它的名字，權限（permission）字符串和數(shù)字格式。卜而是一些正確應用fopen函數(shù)的例子。8.4.1.1情況1：為輸入而打開一二進制文件卜面的函數(shù)只為輸入二進制數(shù)據(jù)而打開文件exampledatefid=fopen（example.dat；T）權限（permission）字符串是“嚴，它指出這個文件的打開方式為只讀。這個字符串也可以是“rb篤但這是沒有必要的，因為MATLAB默認打開的是二進制文件。8.4.1.2情況2：為文本輸出打開一文件卜而的函數(shù)以文本輸出打開文件outdatofid=fopenCoutdatr1）或fid=fopenCoutdaV/at1）權限字符串

22、“wt”指定這個文件為新建文本文件。如果這個文件己存在，那舊文件就會被刪除，打開新建的文件等待寫入數(shù)據(jù)。如果我們耍替換先前己存在的數(shù)據(jù)，那么就可以采用這個形式。權限運算符at指定一個我們想耍增加數(shù)據(jù)的文本文件。如果這個文件已經(jīng)存在了，那么它將會被打開，新的數(shù)據(jù)將會添加到已存在的數(shù)據(jù)中。如果我們不想替換已存在的數(shù)據(jù),那么就可以采用這個方式。8.4.1.3以讀寫模式打開文件卜而的函數(shù)打開文件junk,可以對它進行二進制輸入和輸出。fid=fbpenCjunk1,*1+)或fid=fopen(junkl,w+l)每一個語句與第二個語句的不同為第一句打開已存在文件，而第二個語句則會刪除已存在的文件。好

23、的編程習慣在使用fopen語句時，一定要注意指定合適的權限，這取決你是要讀取數(shù)據(jù)，還是要寫入數(shù)據(jù)。好的編程習慣可以幫助你避免(類似于覆蓋的)錯誤。在試圖打開一個文件Z后，檢查錯誤是非常重要的。如果fid的值為-1,那么說明文件打開失敗。你將把這個問題報告給用戶，允許他們選擇其他的文件或跳出程序。好的編程習慣在文件打開操作后檢查它的狀態(tài)以確保它被成功打開。如果文件打開失敗，提示用戶解決方法。&42fclose函數(shù)fclose函數(shù)用關閉一文件。它的形式為status=fclose(fid)status=fcloseCall1)其中fid為文件標識，status是操作結果，如果操作成功，status

24、為0,如果操作失敗，status為。函數(shù)status=fcloseCall1)關閉了所有的文件,除了stdout(fid=1)和stderr(fid=O)。如果所有的文件關閉成功，status將為0,否則為-1。8.5二進制I/O函數(shù)二進制I/O函數(shù)，fwnte和fread,將在本節(jié)討論。&51fwrite函數(shù)函數(shù)他rite以自定義格式把二進制數(shù)據(jù)寫入一文件。它的形式為count=fwnte(fid,array,precision)count=fwnte(fid,airay,precisionskip)其中fid是用J：fopen打開的一個文件的文件標識，airay是寫出變量的數(shù)組，count

25、是寫入文件變量的數(shù)目。MATLAB以列順序輸出數(shù)據(jù)，它的含義為第一列全部輸出后，再輸出第二列等等。例I2如,如果array=34.那么數(shù)據(jù)輸出的順序為1,3,5,2,4,6。.56_參數(shù)precision字符串用J指定輸出數(shù)據(jù)的格式。MATLAB既支持平臺獨立的精度字符串，在所有的有MATLAB運行的電腦，它是和同的，也支持平臺不獨立的精度字符串，它們在不同類型的電腦上精度也不同。你應當只用平臺獨立的字符串，在本書中出現(xiàn)的字符串均為這種形式。表8.6MATLAB精度字符串精度字符串C/Fortan形式意義charchar*?6位字符schar1signedchar8位有符號字符uchaiJun

26、signedchar*8位無符號字符mtS1integer*?8位整數(shù)lntegeiZ16位整數(shù)mtSZ1mtegei132位整數(shù),int64,1integers164位整數(shù)uintS1integer*?8位無符號整數(shù)uintl6lntegeiZ16位無符號整數(shù)uintSZ1mtegei132位無符號整數(shù)uint641integers164位無符號整數(shù)floatSZreal*432位浮點數(shù),float64lreaS64位浮點數(shù)bitN1N位帶符號整數(shù)(1WNW64)ubitN1N位無符號整數(shù)(1WNW64)平臺獨立的精度顯示在表86中。所有的這些精度都以字節(jié)為單位，除了“bitN”和“ubit

27、N”，它以位為單位。選擇性參數(shù)skip指定在每一次寫入輸出文件Z前要跳過的字節(jié)數(shù)。在替換有固定長度的值的時侯，這個參數(shù)將非常的有用。注意如果precision是一個像“bitN”或“ubitN”的一位格式，skip則用位當作單位。&5.2fread函數(shù)函數(shù)f?ead讀取用用戶自定義格式從一文件中讀取二進制數(shù)據(jù)。它的格式如卜airay,count=fread(fid,size,precision)airay,count=fread(fid,size,precision,skip)其中fid是用fopen打開的一個文件的文件標嘰array是包含有數(shù)據(jù)的數(shù)組，count是讀取文件中變量的數(shù)目，siz

28、e是要讀取文件中變量的數(shù)目。參數(shù)size用于指定讀取文件中變量的數(shù)目。這個參數(shù)有三種形式。n準確地讀取n個值。執(zhí)行完相應的語句后，array將是一個包含有n個值的列向量Inf讀取文件中所有值。執(zhí)行完相應的語句后，array將是一個列向量，包含有從文件所有值。n,m從文件中精確定地讀取nXm個值。airay是一個nXm的數(shù)組。如果f?ead到達文件的結尾，而輸入流沒有足夠的位數(shù)寫滿指定精度的數(shù)組元素，fiead就會用最后一位的數(shù)填充，或用0填充，直到得到全部的值。如果發(fā)生了錯誤，讀取將直接到達最后一位。參數(shù)precision和size在函數(shù)f?ead和函數(shù)fvzrite中有相同的意義。例&1讀寫

29、二進制數(shù)據(jù)在本例中顯示的腳本文件創(chuàng)建了一個含有10000個隨機數(shù)的數(shù)組，以只寫方式打開一個自定義文件，用64位浮點數(shù)格式把這個數(shù)據(jù)寫入磁盤，并關閉文件。程序打開所要讀取的文件，并讀取數(shù)組，得到一個100X100的數(shù)組。它用來說明二進制I/O操作。%Scriptfile:binary_io.m%_%Purpose%Toillustratetheuseofbinaiyi/ofunctions.%Recordofrevisions%DateProgrammerDescriptionofchange-=%12/19/98S.J.ChapmanOriginalcode%Definevariables%c

30、ount%fid-Numberofvaluesread/vzntten-Fileid%filename-Filename%msg%out_airay一Openeirormessage一Outputairay%in_array-Inputairay%status一Operationstatus%Piomptforfilenamefilename=inputCEnterfilename:/s1),%Generatetliedataairayout_array=randn(l,10000),%Opentheoutputfileforwriting.fid,msg=fopen(filename,k)%

31、Wastheopensuccessful?iffid0%Wntetheoutputdata.count=fwnte(fid,out_aiTay,float64,),%Telluserdisp(intZstiCcount)1valueswritten.1),%Closethefilestatus=fclose(fid),else%OutputfileopenfailedDisplaymessage.disp(msg),end%NowtrytorecoverthedataOpenthe%fileforreadingfid,msg=fopen(filenameT),%Wastheopensucces

32、sful?iffid0%Readtheinputdata.in_array,count=fread(fid,100100,lfloat64,);%Telluserdisp(int2stim從文件中精確定地讀取nXm個值。Array是一個nXm的數(shù)組。格式字符串用指定所要讀取數(shù)據(jù)的格式。它由普通字符和格式轉(zhuǎn)換指定符。函數(shù)fscanf把文件中的數(shù)據(jù)與文件字符串的格式轉(zhuǎn)換指定符進行對比。只要兩者區(qū)配，fscanf把值進行轉(zhuǎn)換并把它存儲在輸出數(shù)組中。這個過程直到文件結束或讀取的文件當數(shù)目達到了size數(shù)組才會結束，無論那一種情況先出現(xiàn)。如果文件中的數(shù)據(jù)與格式轉(zhuǎn)換指定符不匹配fscanf的操作就會突然中

33、止。fscanf格式轉(zhuǎn)換指定符基本上與fpnntf的格式轉(zhuǎn)換指定符相同。最普通的指定符被總結在表8.10中。為了說明函數(shù)fscanf的應用，我們將試著讀取文件x.dat,在兩行中包含卜而的值。10.0020.0030.0040.001如果用卜而的語句讀取一文件z,count=fscanf(fid,%P),z值為30I,cout的值為4。1_402如果用卜而的語句讀取一文件z,count=fscanf(fid,22),10301z的值為，cout的值為4。L20403.卜一步，我們讓我們從一文件中讀取十進制小數(shù)數(shù)據(jù)。如果用卜而的語句讀取一文件z,count=fscanf(fid,Inf),z為1

34、0,count的值為lo這種情況的發(fā)生是因為10.00的小數(shù)點與格式轉(zhuǎn)義指定符不匹配，函數(shù)fscanf函數(shù)停止在第一次出現(xiàn)不匹配時。4如呆用卜而的語句讀取一文件z,count=fscanf(fid,%d.%d,lInf),z為行向量100200300400,count的值為8。這種情況的發(fā)生是因為小數(shù)點與格式轉(zhuǎn)義指定符匹配，小數(shù)點前后的數(shù)可以看作獨立的整數(shù)?，F(xiàn)在讓我們文件中讀取一個單獨的字符，如呆用卜面的語句讀取一文件z,count=fscanf(fid,%c),變斎z是一個包含文件中每一個字符的行向量，包括所有的空格和換行符!變看count等于文件中字符的個數(shù)。最后，讓我們試著從文件中讀取字

35、符串，如呆用卜面的語句讀取一文件z,count=fscanf(fid,%s);z是一個行向量，包括20個字符10.00200030004000,count為4。這種結果的產(chǎn)生是因為字符串指定符忽略空白字符，這個函數(shù)在這個文件中發(fā)現(xiàn)4個獨立的字符串。表8.10fscanf的格式轉(zhuǎn)化指定符指定符描述%c讀取一單個字符。這個字符讀取的是任意類型的字符，包括空格，換行符等%Nc讀取N個字符%d讀取一小數(shù)(忽略空格)%e%f%g讀取一浮點數(shù)(忽略空格)%i讀取一有符號數(shù)(忽略空格)%a讀取一字符串。字符串可以被空格或其他類似j:換行符的特殊符號隔開&6.5fgetl函數(shù)當作字符串來讀取。它的形式為lin

36、e是接受數(shù)據(jù)的字符數(shù)組。如果函當作字符串來讀取。它的形式為line是接受數(shù)據(jù)的字符數(shù)組。如果函函數(shù)fgetl從一文件中把卜一行(最后一行除外)line=fgetl(fid)如果fid是我們所要讀取的文件的標識(fileid)o數(shù)fgetl遇到文件的結尾,line的值為1。8.6.5fgets函數(shù)函數(shù)fgets從一文件中把卜一行(包括最后一行)line=fgets(fid)如果fid是我們所要讀取的文件的標識(fileid)o數(shù)fgets遇到文件的結尾,line的值為8.7格式化和二進制I/O函數(shù)的比較格式化I/O數(shù)據(jù)產(chǎn)生格式化文件。格式化文件夾由可組織字符，數(shù)字等組成，并以ASCH文本格式。這

37、類數(shù)據(jù)很容易辨認，因為當我們把在顯示器上把他顯示出來，或在打印機上打印出來。但是，為了應用格式化文件中的數(shù)據(jù)，MATLAB程序必須把文件中的字符轉(zhuǎn)化為計算機可以直接應用的中間數(shù)據(jù)格式。格式轉(zhuǎn)換指定符為這次轉(zhuǎn)換提供了指令。格式化文件有以卜優(yōu)點：我們可以清楚地看到文件包括什么類型的數(shù)據(jù)。它還可以非常容易在不同類型的程序間進行轉(zhuǎn)換。但是也有缺點程序必須作人鼠的工作，對文件中的字符串進行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成相應的計算機可以直接應用的中間數(shù)據(jù)格式。如果我們讀取數(shù)據(jù)到其他的MATLAB程序，所有的這些工作都會造成效率浪費。而且一個數(shù)的計算機可以直接應用的中間數(shù)據(jù)格式要比格式化文件中的數(shù)據(jù)要人得多。例如，一個64位

38、浮點數(shù)的中間數(shù)據(jù)格式需要8個字節(jié)的內(nèi)存。而格式化文件中的字符串表達形為土d.ddddddddddddddEee,它將需耍21個字節(jié)。所以用字符格式存儲數(shù)據(jù)是低效的且浪費磁盤空間。無格式化文件（二進制文件）克服上而的缺點，它其中的數(shù)據(jù)無需轉(zhuǎn)化，就可以把內(nèi)存中的數(shù)據(jù)寫入磁盤。因為沒有轉(zhuǎn)化發(fā)生，計算機就沒有時間浪費在格式化數(shù)據(jù)上。在MATLAB中，二進制I/O操作要比格式化I/O操作快得多，因為它中間沒有轉(zhuǎn)化。進一步說，數(shù)據(jù)占用的磁盤空間將更小。從另一方面來說，無格式的數(shù)據(jù)不能進行人工檢査和人工翻譯。還有，它不能移植到不同類型的計算機，因為不同類型的計算機有不同中間過程來表示整數(shù)或浮點數(shù)。表811顯

39、示了格式化文件與無格式化文件的區(qū)別。在一般情況廠格式化文件，對于那些必須進行人工檢査的數(shù)據(jù)，或刈那些必須在不同的計算機上運行的數(shù)據(jù)，是最好的選擇。對J：那些不需要進行人工檢查的數(shù)據(jù)且在相同類型的計算機創(chuàng)建并運行的數(shù)據(jù)，存儲最好用無格式文件。在這些壞境卜，無格式文件運算要快得多，占用的磁盤空間更小。好的編程習慣對J那些必須進行人工檢查的數(shù)據(jù)，或?qū):那些必須在不同的計算機上運行的數(shù)據(jù)，用格式化文件創(chuàng)建數(shù)據(jù)。對j:那些不需耍進行人工檢查的數(shù)據(jù)且在和同類型的計算機創(chuàng)建并運行的數(shù)據(jù)，用無格式文件創(chuàng)建數(shù)據(jù)，當I/O速度緩慢時，用格式化文件創(chuàng)建數(shù)組。表8.11格式化文件和無格式化文件的比較格式化文件無格式

40、化文件能在輸出設備顯示數(shù)據(jù)能在不同的計算機上很容易地進行移植相刈哋，需要人量的磁盤空間慢：需要大量的計算時間在進行格式化的過程中，產(chǎn)生截斷誤差或四舍五入錯誤不能在輸出設備顯示數(shù)據(jù)不能在不同的計算機上很容易地進行移植相對地，需耍較少的磁盤空間快：需耍較少的計算時間不會產(chǎn)生截斷誤差或四舍五入錯誤例&3格式化和二進制I/O文件的比較在這個例子中的程序比較了用格式化和二進制I/O操作讀寫一個含10000個元素數(shù)組所花的時間。注意每一個操作運行10次求平均值。%Scriptfile:comparem%Purpose%TocomparebinaiyandfoiTnattedI/Ooperations%Th

41、isprogramgeneratesanairayof10,000random%valuesandwritesittodiskbotliasabinaiyand%asafonnattedfile.%Recordofrevisions:%DateProgrammerDescriptionofchange一=%12/19/98S.J.ChapmanOriginalcode%Definevariables%count%fid%in_array%msg%out_array%status%time-Numberofvaluesread/written-Fileid一Inputarray一Openeiro

42、rmessage-Outputairay一Operationstatus-Elapsedtimeinseconds%Generatethedataairay.%out_array=randn(l,10000),%First,timethebinaiyoutputoperation%Resettimertic,%Loopfor10timesforii=1:10%Openthebinaiyoutputfileforw門ting.fid,msg=fopen(Unformatted,datjw),%Wntethedatacount=fwnte(fid,out_aiTay,float64欣%Closet

43、hefilestatus=fclose(fid),end%Gettheaveragetimetime=toe/10,fpnntf(Writetimeforunfonnattedfile=%63fn：time),%Next,timethefonnattedoutputoperation.%Resettimertic,%Loopfor10timesforii=1:10%Openthefonnattedoutputfileforwriting.fid,msg=fopen(formatted.datWt1),%Wntethedatacount=fprintfCfidJZS.15en：out_aiTay

44、),%Closethefilestatus=fclose(fid),end%Gettheaveragetimetime=toe/10,fprintf(WritetimeforfoiTnattedfile=%63fn,time),%Timetliebinaryinputoperation%Resettimertic,%Loopfor10timesforii=1:10%Openthebinaiyfileforreadingfid,msg=fopen(unfonnatted.datJr),%Readthedatain_airay,count=fread(fid,Inffloat64,),%Close

45、thefilestatus=fclose(fid),end%Gettheaveragetimetime=toe/10,fprintf(Readtimeforunfonnattedfile=%6.3fn,tune),%Timethefonnattedinputoperation.%Resettimertic,%Loopfor10timesforh=1:10%Openthefonnattedfileforreading.fid,msg=fopen(fonnatteddat/rt),%Readthedatain_airay,count=fscanf(fid,%fInf),%Closethefiles

46、tatus=fclose(fid),end%Gettheaveragetimetime=toe/10,fprintf(Readtimeforformattedfile=%63fn,time)當程序在奔騰733MHz機器上運行，操作系統(tǒng)為windowsNTZOOO專業(yè)版，得到的結果為compareWntetimeforunfonnattedfile=0.002Wntetimeforfonnattedfile=0.132Readtimeforunfonnattedfile=0002Readtimeforfonnattedfile=0157寫入磁盤的文件如卜所示：D:hlATLABworkchap8

47、dn驅(qū)動器D中的卷是SINSTALL卷的序列號是C33D-3233DMATLABworkchap8的目錄2008-01-172008-01-172008-01-172008-01-1718:5818:5818:5118:51個文件個目錄250,000formatted,dat80,000unfonnatted.dat330,000字節(jié)2,495,549,440可用字節(jié)注意寫入格式化文件數(shù)據(jù)所需的時間是無格式文件的60倍，記取時間是無格式文件的75倍。還有格式化文件的人小是無格式文件的3倍。得到的結果是非常清楚的，除非你真得需耍格式化數(shù)據(jù)，否則二進制I/O操作是MATLAB中存儲數(shù)據(jù)的一個非常好

48、的方法。測試&2本測試提供了一個快速的檢查方式，看你是否掌握了8到8.5的基本內(nèi)容。如果你對本測試有疑問，你可以重讀8.1到85問你的老師，或和同學們一起討論。在附錄B中可以找到本測試的答案。格式化和二進制I/O操作的區(qū)別是什么？什么時侯我們應當用格式化I/O操作？什么時侯我們應當有二進制I/O操作？編寫MATLAB語句創(chuàng)建一個表，由x的正弦值和余弦值(x=0,0.lpi,pi),在表上有標題和標簽?？吹?題和第5題，判斷MATLAB語句是否正確。如果有錯誤，指出錯在那里。a=2*pi,b=6;c=hello,fpnntf(fid,%s%d%gn,a,b,c),datal=1:20,data?

49、=1:20,fid=fopen(lxxx,W+為fvznte(fid,datal);fpnntf(fid,%gndataZ),8.8文件位置和狀態(tài)函數(shù)正如我們前面所陳述的，MATLAB文件是連續(xù)的一它們從第一條記錄開始一直讀到最后一條記錄。但是，有時在一個程序中，我們需要多次調(diào)用一段數(shù)據(jù)或整個文件。在一個連續(xù)文件中，我們?nèi)绾翁^無用的數(shù)據(jù)呢？在打開文件之前,MATLAB函數(shù)exist用丁判斷這個文件是否存在。一旦一個文件打開，我們就可以用函數(shù)feof和flell判斷當前數(shù)據(jù)在文件中的位置。還用兩個函數(shù)幫助我們在文件中移動:Rewind和fseeko最后，當程序發(fā)生I/O錯誤時，MATLAB函數(shù)

50、fens將會對這個錯誤進行詳盡的描述。我們現(xiàn)在將向人家詳細的介紹這6個函數(shù)，我們先看一卜feiTor,因為它可以應用其他的函數(shù)中。&1exist函數(shù)exist函數(shù)用來檢測工作區(qū)中的變量，內(nèi)建函數(shù)或MATLAB搜索路徑中的文件是否存在。它的形式如卞ident=existCitem),ident=existCitem,kind),如果item存在，函數(shù)就根據(jù)它的類型返回一個值?？赡艿慕Y果被顯示在表8.12中。函數(shù)exist指定所耍搜索的條目(item)的類型。它的合法類型為uvarfile,builtin和“di嚴。函數(shù)exist是非常重要的，因為我們可以利用它判斷一個文件否存在。當文件被打開時，

51、fopen函數(shù)中權限運算符W和“w+”會刪除文件已有的一個文件。在程序員允許fopen函數(shù)刪除一個文件時，它必須征得用戶的同意。表8.12由函數(shù)exist的返回值值意義0沒有發(fā)現(xiàn)條目1條目為當前工作區(qū)的一個變最2條目為H1文件或未知類型的文件3條目是一個MEX文件4條目是一個MDL文件5條目是一個內(nèi)建函數(shù)6條目是一個p代碼文件7條目是一個目錄例&4打開一個輸出文件這個程序從用戶那里得到輸出文件名，并檢查它是否存在。如果存在，就詢問用戶是耍把用新數(shù)據(jù)覆蓋這個文件，還是要把新的數(shù)據(jù)添加到這個文件中。如果這個文件不存在，那么這個程序就會很容易地打開輸出文件。%Scriptfileoutputm%Pu

52、rpose%Todemonstrateopeninganoutputfileproperly.%Thisprogramchecksfortheexistenceofanoutput%fileIfitexists,theprogramcheckstoseeif%theoldfileshouldbedeleted,oriftlienewdata%shouldbeappendedtotheoldfile%Recordofrevisions:%DateProgrammerDescriptionofchange一%11/29/98S.J.ChapmanOnginalcode%Definevariable

53、s%fid-Fileid%out_filename-Outputfilename%yn-Yes/Noresponse%Gettheoutputfilenameout_filename=mputCEnteroutputfilename:/s),%Checktoseeifthefileexistsifexist(out_filename,file)%Thefileexistsdisp(Outputfilealreadyexists.1),yn=input(Keepexistingfile?(y/n)7S，)ifyn=dfid=fopen(out_filename,elsefid=fopen(out

54、_filename,at),endelse%Filedoesntexistfid=fopen(out_filename,wt欣end%OutputdatafprintfCfid/sXndate),%Closefilefclose(fid),當這個程序執(zhí)行后，產(chǎn)生的結果為outputEnteroutputfilename:xxxtypexxx17-Jan-2008outputEnteroutputfilename:xxxOutputfilealreadyexists.Keepexistingfile?(y/n)ytypexxx17-Jan-200817-Jan-2008outputEnterou

55、tputfilename:xxxOutputfilealreadyexists.Keepexistingfile?(y/n)ntypexxx17-Jan-2008三種不同的情況均產(chǎn)生了正確的結果o好的編程習慣未經(jīng)用戶同意，不耍用新數(shù)據(jù)覆蓋原用的文件。函數(shù)ferror在MATLAB的I/O系統(tǒng)中有許多的中間數(shù)據(jù)變量，包括一些專門提示與每一個打開文件相關的錯謀的變量。每進行一次I/O操作，這些錯誤提示就會被更新一次。函數(shù)ferror得到這些錯誤提示變量，并把它轉(zhuǎn)化為易J：理解的字符信息。message=feiTor(fid)message=feiTor(fid,clear1)message,ern

56、ium=feiror(fid)這個函數(shù)會返回與fid相對應文件的人部分錯誤信息。它能在I/O操作進行后，隨時彼調(diào)用，用來得到錯誤的詳細描述。如果這個文件彼成功調(diào)用，產(chǎn)生的信息為錯誤數(shù)為Oo對于特殊的文件標識,參數(shù)“clear”用于清除錯誤提示。函數(shù)foef函數(shù)feof用檢測當前文件的位置是否是文件的結尾。它的形式如卜eofstat=feof(fid)如果是文件的結尾，那么函數(shù)返回1,否則返回0。函數(shù)ftell函數(shù)ftell返回fid對應的文件指針讀/寫的位置。這個位置是一個非負整數(shù)，以byte為單位，從文件的開頭開始計數(shù)。返回值代表位置詢問不成功。如果這種情況發(fā)生了，我們利用ferror得知為

57、什么詢問不成功。函數(shù)的形式如卜：position=仕ell(fid)函數(shù)frewind函數(shù)Rewind允許程序把文件指針復位到文件的開頭，形式如卜fievzind(fid)這個函數(shù)不返回任何狀態(tài)信息。函數(shù)fseek函數(shù)fseek允許程序把文件指針指向文件中任意的一個位置。函數(shù)形式如卜status=fseek(fid,offset,origin)函數(shù)用offsett和origin來重應fid對應文件的文件指針。offset以字節(jié)為單位，帶有一個正數(shù)，用丁指向文件的結尾，帶有一個負數(shù)，用于指向文件的開頭。origin是一個字符串，取值為下面三個中的一個?！癰of”文件的開始位置“cof”指針中的當

58、前位置“eof”文件的結束位置如果這個操作成功,status的值為0,如果操作失敗status為-1。如果status為用函數(shù)feiTor判斷錯誤出現(xiàn)在那里。舉一個例子，用說明fseek和feiror的聯(lián)合應用，考慮卜面的語句。fid,msg=fopenCx1,r1),status=fseek(fid,-10,bof),ifstatusy0msg=feriorCfid),disp(msg),end這些命令打開了一個文件，并把文件指針設置在文件開始之前的10個字節(jié)上面。這是不可能，所以fseek將會返回一個亠用feiTOP得到對應的錯誤信息。當這些語句被編譯時,產(chǎn)生下面的錯誤信息。Offseti

59、sbad-beforebeginning-of-file.例8.5用一系列帶有噪聲的值擬合一條直線在例4.7中，我們學習了用最小二乘法擬合直線y=mx+b(8.1)確定待定系數(shù)m和b的標準方法為最小二乘法。之所以稱為最小二乘法，是因為根據(jù)偏差的平方和為最小的條件來選擇常數(shù)m和b的。公式如卜1(82)_心，m(Ex)-(Ex)xb=y-mx(8.3)其中，D代表所有測最值X之和，力，代表所有測最值y之和，初：代表所有對應的X與y的乘積之和，X代表測值量X的數(shù)學期塑，y代表測值量y的數(shù)學期望。編寫一個程序，用最小二乘法計算出加和札其中有一系列含有噪聲的數(shù)據(jù)幺丿)存儲在輸入數(shù)據(jù)文件中。答案陳述問題用

60、最小二乘法計算直線的截距b和斜率加，輸入值任意數(shù)目的(x,y)坐標對。輸入值(x,y)被存儲在用戶自定義輸入文件中。定義輸入輸出值程序所需的輸入值是(x,y)坐標對，x,y均為實數(shù)，每一個點都存儲在磁盤文件獨立的行中，輸出是用最小二乘法計算出的直線的截距b和斜率加。算法描述本程序可以分為以卜四人步驟GetthenameoftheinputfileandopenitAccumulatetheinputstatisticsCalculatetheslopeandinterceptWnteouttheslopeandmteixept這個程序的第一人步得到輸入文件的名字并打開這個文件。為了做到這一點，