实验八MATLAB文件操作与数据导入导出

实验八 Matlab 文件操作与数据接口

一、实验目的

1、熟练掌握工作区变量的文件操作;

2、熟练掌握文本文件的读写操作;

3、熟练掌握格式化文本文件的输入输出语句的执行

4、了解二进制文件、Mat文件的读写操作

二、实验仪器与软件

1. PC计算机

2. Matlab软件

三、实验原理

1. 二进制文件与文本文件的区别：

将文件看作是由一个一个字节(byte) 组成的，那么文本文件中的每个字节的最高位都是0，也就是说文本文件使用了一个字节中的七位来表示所有的信息，而二进制文件则是将字节中的所有位都用上了。这就是两者的区别；接着，第二个问题就是文件按照文本方式或者二进制方式打开，两者会有什么不同呢？其实不管是二进制文件也好，还是文本文件也好，都是一连串的0和1，但是打开方式不同，对于这些0和1的处理也就不同。如果按照文本方式打开，在打开的时候会进行translate，将每个字节转换成ASCII 码，而以按照二进制方式打开的话，则不会进行任何的translate；最后就是文本文件和二进制文件在编辑的时候，使用的方式也是不同的。譬如，你在记事本中进行文本编辑的时候，你进行编辑的最小单位是字节(byte)；而对二进制文件进行编辑的话，最小单位则是位(bi t)，当然我们都不会直接通过手工的方式对二进制文件进行编辑了。

从文件编码的方式来看，文件可分为ASCII码文件和二进制码文件两种：ASCII文件也称为文本文件，这种文件在磁盘中存放时每个字符对应一个字节，用于存放对应的ASCII码。例如，数5678的存储形式为：

ASCII码：00110101 00110110 00110111 00111000

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十进制码：5678

共占用4个字节。ASCII码文件可在屏幕上按字符显示，例如源程序文件就是A SCII文件，用DOS命令TYPE可显示文件的内容。由于是按字符显示，因此能读懂文件内容。

二进制文件是按二进制的编码方式来存放文件的。例如，数5678的存储形式为：00010110 00101110 只占二个字节。二进制文件虽然也可在屏幕上显示，但其内容无法读懂。Matlab 中存储成为二进制还是文本文件取决于fopen的方式，如果用wt，则存储为文本文件，这样用记事本打开就可以正常显示了；如果用w则存储为二进制文件，这样用记事本打开会出现小黑方块，要正常显示的话，可以用写字板或UltraEdit等工具打开。

2. MATLAB文件操作与数据导入导出

2.1 文件的打开和关闭

2.1.1 文件的打开

无论是要读写ASCII码文件还是二进制文件，都必须先用fopen函数将其打开，在默认情况下，fopen以二进制格式打开文件，它的使用语法如下：

fopen ('filename', 'mode')

其中filename表示要读写的文件名称，mode则表示要对文件进行的处理方式，可以是表2-1中的任一字符串。

表2-1 文本文件打开的模式

fopen函数有两个返回值，一个是返回一个文件标志(file Identifier)，它会作为参数被传入其他对文件进行读写操作的命令，通常是一个非负的整数，可用此标识来对此文件进行各种处理。如果返回的文件标识是–1，则代表fopen 无法打开文件，其原因可能是文件不存在，或是用户无法打开此文件权限。另一个返回值就是message，用于返回无法打开文件的原因。为了安全起见，最好在每次使用fopen函数时，都测试其返回值是否为有效值。

下面以脚本m文件为例来声明文件的打开。

例2-1 %exam1.m

[f,message]=fopen('fileexam1', 'r')

if f==-1

disp (message); %显示错误信息

end

若文件fileexam1不存在，则显示如下信息。

Cannot open file.existence?permissions?memory?...

例2-2 %exam2.m

[f,message]=fopen('fileexam2', 'r');

if f==-1

disp (message); %显示错误信息

else

disp(f);

end

若文件fileexam2存在，则返回f值。

2.1.2 文件的关闭

一旦完成文件的读写，最好关闭文件，以便对其进行其他操作。这时就可以使用fclose函数来关闭文件，其适用语法如下。

fclose(f)

其中f为打开文件的标志，若fclose函数返回值为0，则表示成功关闭f标志的文件；若返回值为–1，则表示无法成功关闭该文件。一般来说，在完成对文件的读写操作后就应关闭它，以免造成系统资源浪费。此外，需注意的是，打开和关闭文件都比较耗时，因此为了提高程序执行效率，最好不要在循环体内使用文件。

若要一次关闭打开的所有文件，可以使用下面的命令：

fclose all

2.2 文本数据

虽然MATLAB自带的MAT文件为二进制文件，但为了便于和外部程序进行交换以及方便查看文件中的数据，也常常采用文本数据格式与外界进行数据交换。在文本格式中，数据采用ASCII码格式，可以表示字母和数字字符。

2.2.1 从文本文件中读取数据

1．使用导入模板来读取数据

使用导入模板来读取数据，需按以下步骤进行：

(1) 选择File→Import Data选项，然后弹出一个文件选择对话框；也可以使用uiimport函数来打开导入数据模板。

(2) 在文件选择对话框中选择想导入数据的文本文件，然后单击Open按钮，导入数据模板就会打开该文件并准备处理其内容。

(3) 指定用于分开单个数据的字符，该字符称为分隔符或列分隔符。在多数情况下可以用导入模板来设定分隔符。

(4) 选择要导入的变量。在默认情况下，导入模板将所有的数值数据放在一个变量中，而将文本数据放在其他变量中。

(5) 单击Finish按钮完成数据的导入。

当使用导入模板来打开一个文本文件时，在导入模板对话框的预览区仅显示原始数据的一部分，通过它，用户可以验证该文件中的数据是否为所期望的。导入模板也根据文件中的数据分隔符来对导入的数据进行预处理。在导入模板中打开工作区中的grade.txt文件。

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