1 数学软件 Matlab —— 文件操作

2 内容提要 文件的打开与关闭 文本文件的写与读 二进制文件的写与读

3  文件操作是一种重要的输入输出方式， Matlab 提 供了一系列输入输出函数，专门用于文件操作。  Matlab 文件操作三步骤：  Matlab 中的输入输出函数是以 C 语言标准库函 数中的输入输出函数为基础开发的，所以这些函数 与 C 语言的输入输出函数相类似。 Matlab 文件操作介绍 (1) 打开文件 (2) 对文件进行读写操作 (3) 关闭文件

4 打开方式有（若不指定打开方式，则表示只读） ： fid=fopen ( 文件名，打开方式 ) 'r' 只读，文件必须存在（缺省的打开方式） 'w''w' 写文件，若文件已存在则原内容将被覆盖；若文 件不存在则新建一个 'a''a' 在文件末尾添加，文件若不存在则新建一个 'r+' 可读可写，文件必须存在 'w+' 可读可写，若文件已存在则原内容将被覆盖；若 文件不存在则新建一个 'a+' 可读可写可添加，文件若不存在则新建一个 文件的打开 其中文件名用字符串形式表示（可以带路径名） 文件的打开

5 fid 为文件句柄，通过它才能对该文件进行操作 如果句柄值大于 0 ，则表示文件打开成功； 若文件打开失败， fid 的返回值为 -1 。 有两个标准代码文件，不需打开就可以直接使用，分别为： fid=1 标准输出文件， fid=2 标准错误文件。 文件的打开 fid=fopen('output.txt' ， 'wt+'); fprintf(fid,'Hello world!\n'); fclose(fid); fprintf(1,'Hello world!\n'); fprintf(2,'Hello world!\n'); fid=fopen ( 文件名，打开方式 )

6 文件的关闭 其中 fid 为所要关闭的文件的句柄 status 为关闭文件的返回代码，若成功则为 0 ，否则为 -1 文件操作结束后一定要关闭 status=fclose(fid); 文件的关闭

7 内容提要 文件的打开与关闭 文本文件的写与读 二进制文件的写与读

8 将指定的变量按指定的格式写入文本文件中 若省略 fid ，则表示在屏幕上输出 count 返回所写入的数据的个数（可以省略） format 用来指定写数据时采用的格式，通常由三部分组成 普通字符串、格式字符串、转义字符 count=fprintf(fid,format, 输出变量列表 ) 文本文件的写入 向文本文件中写数据 x=3.14; str='math'; fid=fopen('output.txt','wt'); fprintf(fid,'x=%f, str=%s\n', x, str); fclose(fid);

9 数据输出时采用的格式（ format ） 文本文件的写入 flags ( 可选 ) width and precision ( 可选 ) conversion character ( 格式说明符，必须 ) (1) 普通字符串：按原样输出 (2) 格式字符串：指定变量的输出格式，以 % 开头，包括 (3) 转义字符：输出特殊符号，如换行等，常见的有： \b 退后一格 \t 水平制表符 \f 换页 \\ 反斜杠 \n 换行 '' 单引号 \r 回车 % 百分号

10 格式字符串 fprintf('x= %-12.5f \n', x) 以 % 开头 flag field width precision 格式说明符 - ：左对齐 + ：输出符号 0 ：空白处添 0 空格：前面加一空格 字段宽度 指定小数 点后位数 格式字符串示例

11 格式说明符 常见的格式说明符 c 字符型 g 浮点数（自动） d 十进制整数 o 八进制 e 浮点数（科学计数法） s 字符串 f 浮点数（小数形式） x/X 十六进制 x=sqrt(2); fid=fopen('out2.txt','wt'); fprintf(fid,'x=%12.5f, \n', x); fprintf(fid,'x=%-12.5f, \n', x); fclose(fid); 例：

12 x=0:0.1:1; y=exp(x); fid=fopen('output.txt','wt'); fprintf(fid,' x exp(x)\n'); for k=1:length(x) fprintf(fid,'%6.2f %12.8f\n', x(k),y(k)); end fclose(fid); 例： 文本文件写入举例 注：格式的重复使用 x=0:0.1:1; y=exp(x); z=[x; y]; fid=fopen('output.txt','wt'); fprintf(fid,' x exp(x)\n'); fprintf(fid,'%6.2f %12.8f\n', z); fclose(fid);

13 A 用来存放读取的数据 count 返回读取数据的个数，为可选项 fid 为文件句柄 size 为可选项，若缺省，则读取整个文件， 若给出，则取值可以是： [A,count]=fscanf(fid,format,size) A=fscanf(fid,format,size) 文本文件的读取 N 读取 N 个数据，组成一个列向量 Inf 读取整个文件，组成一个列向量 [m,n] 读取 m  n 个数据，组成到一个 m  n 矩阵， 按列存放 从文本文件中读取数据

14 文本文件读取举例 x=0:0.1:1; y=exp(x); z=[x; y]; % 写文件 fid=fopen('output.txt','wt'); fprintf(fid,'%6.2f %12.8f\n', z); status=fclose(fid); % 读文件 fid=fopen('output.txt','rt'); A=fscanf(fid,'%f'); % 注意格式字符串 % A=fscanf(fid,'%f',[2,11]); status=fclose(fid); 例：

15 内容提要 文件的打开与关闭 文本文件的写与读 二进制文件的写与读

16 按指定的数据类型将矩阵 A 中的元素写入到文件中。 其中 count 返回所写入的数据元素个数（可省略） count=fwrite(fid,A,precision) A=magic(5); fid=fopen('magic5.dat','wb'); fwrite(fid,A,'int8'); fclose(fid); fid=fopen('magic5.dat','rb'); [B,count]=fread(fid,[5,inf],'int8'); fclose(fid); 二进制文件的写入 例： 向二进制文件中写入数据

17 precision 代表写入的数据的类型，缺省为 uchar 'uchar' 无符号字符 'uint16' 16 位无符号整数 'schar' 带符号字符 'uint32' 32 位无符号整数 'int8' 8 位带符号整数 'uint64' 64 位无符号整数 'int16' 16 位带符号整数 'float32' 32 位浮点数 'int32' 32 位带符号整数 'float64' 64 位浮点数 'int64' 64 位带符号整数 'double' 64 位双精度数 'uint8' 8 位无符号整数 二进制文件

18 'char' 带符号字符 'short' 16 位带符号整数 'int' 32 位带符号整数 'long' 32 或 64 位带符号整数 'ushort' 16 位无符号整数 'uint' 32 位无符号整数 'ulong' 32 或 64 位无符号整数 'float' 32 位浮点数 以下数据类型与使用的平台有关： 二进制文件

19 [A,count]=fread(fid,size,precision) A=fread(fid,size,precision) N 读取 N 个数据，组成一个列向量 Inf 读取整个文件，组成一个列向量 [m,n] 读取 m  n 个数据到一个 m  n 矩阵中， 按列存放 二进制文件的读 A 用来存放读取的数据 count 返回读取数据的个数，可选项 fid 为文件句柄 size 为可选项，缺省为读取整个文件。取值可以是： 从二进制文件中读取数据

20 fid=fopen('output.dat','rb'); A=fread(fid,100,'double'); status=fclose(fid); fid=fopen('output.dat','rb'); [A,count]=fread(fid,[100,100],'double'); status=fclose(fid); 例： 二进制文件读写举例

21 打开文件读写数据时，需要判断和控制文件的读写位置， 如数据是否读完，或者需要读写指定位置上的数据等。 在读写文件时， Matlab 自动创建一个文件位置指针来管理 和维护文件读写数据的起始位置。 Matlab 提供了几个文件位置指针定位操作函数： fseek 、 ftell 、 frewind 和 feof 读写的定位

22 status=fseek(fid,offset,origin) fid 为文件句柄 offset 表示位置指针相对偏移的字节数，若为正表示向 文件尾方偏移，若为负表示向文件头方向偏移 fseek 'cof' 表示当前位置， 'bof' 表示文件的开始位置， 'eof' 表示文件末尾； 若定位成功， status 返回值为 0 ，否则返回 -1 origin 表示位置指针移动的参照位置，有三种取值： 读写的定位

23 frewind(fid) eofstat=ftell(fid) 判断文件位置指针是否达到文件结束位置，若文件位 置指针已在文件末尾，则返回 1 ，否则返回 0 position=ftell(fid) 返回值为从文件开始到指针当前位置的字节数 将位置指针返回到文件的起始位置 ftell 、 frewind 和 feof 读写的定位

24 上机作业 2 、从课程主页上下载二进制数据文件 data09.dat ，从文件中 读取 100 个元素（双精度），构成一个 50 X 2 的矩阵。然后将 其写入到一个文本文件（ data09.txt ）中，按两列排放。 1 、编写程序，计算 1 到 225 之间所有整数的平方根，要求 将计算结果既在屏幕上输出，也同时将计算结果自动存入 文本文件： data91.txt 中。 （程序取名 m91.m ） （程序取名 m92.m ）