915199-MATLAB程序设计与应用-第13章 MATLAB外部程序接口技术

第13章 MATLAB外部程序接口技术
13.2 MATLAB数据接口
MATLAB提供多种方法支持将磁盘文件和剪贴板 中的数据导入到MATLAB的工作区，最简单的办 法是使用数据导入向导（可通过在“主页”选项 卡“变量”命令组中选择“导入数据”命令按钮 或在命令行窗口执行uiimport命令来激活它）， 而在M文件中则可以使用MATLAB文件操作函数。
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（6）fwrite函数 fwrite 函数按照指定的数据类型将矩阵中的元素写入 到文件中，其调用格式为： count=fwrite(fid,A,precision) 例13-5 建立一数据文件magic5.dat，用于存放5阶魔 方阵。 程序如下： fid=fopen('magic5.dat','w'); cnt=fwrite(fid,magic(5),'int32'); fclose(fid);
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（3）fgetl与fgets函数 除上述对文本文件进行读写操作的函数外，读取文本文 件的函数还有fgetl和fgets，它们按行读取数据，其调用 格式为： line=fgetl(fid) line=fgets(fid，nchar)
例13-2 读出例13-1生成的文件demo1.txt中的数据。 fid=fopen('demo1.txt','r'); while 1
C=textscan(fid,fmt,N,param,value)
例13-3 假定文件textdemo.txt中有以下格式的数据：
Name English Chinese Mathmatics
Wang
99 98
100
Li
98 89
70
Zhang 80 90
97
Zhao
77 65
87
从该文件中将前3个数据读入到grades的程序段如下：
x=fscanf(fid,'%5d',100);
y=fscanf(fid,'%5d',[10,10]);
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（2）fprintf函数 fprintf函数可以将数据按指定格式写入到文本文 件中，其调用格式为：
count=fprintf(fid,fmt,A)
例13-1 计算当x=[0.0，0.1，0.2，…，1.0]时， f(x)=ex的值，并将结果写入文件demo1.txt。 程序如下： x=0:0.1:1; Y=[x;exp(x)]; fid=fopen('demo1.txt','w'); fprintf(fid,'%6.2f %12.8f\n',Y); fclose(fid);
例13-4 假设文件alphabet.txt的内容是按顺序排列的26个 大写英文字母，读取前5个字母的ASCII和这5个字符。 程序如下： fid=fopen('alphabet.txt','r'); c=fread(fid,5); frewind(fid); d=fread(fid,5,'*char'); fclose(fid);
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13.2.2 MAT文件与应用
1．MAT文件 save命令可以将MATLAB系统内部数据保存为 MAT文件，而load命令可以将磁盘上的MAT文件 中的数据读入到MATLAB系统中。 MATLAB提供的用于操作MAT文件的API函数封 装于两个标准库文件中：libmat.lib和libmx.lib。 前者用于对MAT文件的操作，后者用于对MAT文 件中矩阵的操作 2．C语言MAT函数 用于在C程序中对MAT文件进行操作。
line=fgetl(fid); if line<0
break end disp(line) end fclose(fid);
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（4）textscan函数
如果一个文件中的数据全部由ASCII字符组成，且 数据间有间隔符（如空格、逗号、分号、制表位）， 则文件称为有格式文件。有格式文件可以使用文本 输入函数textscan读取数据，函数调用格式为：
[A,count]=fscanf(fid,fmt,size)
格式符 %d %u %o %x %e
含义 十进制整数 无符号的十进制整数 八进制整数 十六进制整数(0～9，a～f) 指数形式的实数
例如：
格式符 %f %g %c %s
含义 小数形式的实数 根据输出项的大小自动选择 e 格式或 f 格式 字符 不包含空格的字符串
功能
定义输入单元 定义自初始化单元 定义计算区 去除单元定义 删除选择的输出单元 定义单元组 将单元组转换为单个单元 隐藏单元标志 嵌入生成的图形 运行当前单元或单元组 运行计算区 运行 M-Book 文档中的所有输入单元 循环运行输入单元 将 MATLAB 调到前台运行 设置 Notebook 的选项
13.1.2 在Excel中使用MATLAB
通过Spreadsheet Link，可以在Excel工作区和 MATLAB工作空间之间进行数据交换，也可以使 用插件方式在Excel中调用MATLAB的算法。 1．Spreadsheet Link的安装与启动
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2．Spreadsheet Link的操作 （1）将Excel表格中的数据导出到MATLAB工作空间 中 （2）从MATLAB工作空间导入数据到Excel表格中 （3）调用MATLAB函数进行运算
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3．MAT文件的基本操作
在C程序中，通过指向MAT文件的指针对文件进 行操作，定义指向MAT文件的指针的格式为： MATFile *mfp; （1）打开MAT文件 mfp=matOpen(filename,mode)
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（2）读写MAT文件 ① 向MAT文件中写入一个矩阵。 matPutVariable(mfp,name,mp) matPutArrayAsGlobal(mfp,mp) ② 获取MAT文件中的变量列表。 matGetDir(mfp,num) ③ 从MAT文件中读取一个矩阵。 matGetVariable(mfp,name) （3）关闭MAT文件。 matClose(mfp)
为了在Word环境下调用MATLAB的计算功能，需 要调用MATLAB的Notebook软件工具，它为Word 提供M-Book.dot模板。利用该模板创建的Word文 档通常称为M-Book文档。 1．Notebook的安装与启动 >> notebook -setup
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（2）fclose函数 fclose函数用于关闭已打开的文件，其调用格式为： status=fclose(fid)
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2．文件的读写 （1）fscanf函数 fscanf 函数用于读取文本文件的内容，并按指定 格式存入矩阵，其调用格式为：
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4．计算区 计算区（calc zone）是一个由普通Word文本、输 入单元和输出单元组成的连续区，用于描述某个 具体的作业或问题。在计算区里，用户可以根据 描述问题的需要，安排段落、标题、分栏，而不 受计算区外的有关格式的约束。 定义计算区的方法
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4．mx函数
在C程序中，使用MATLAB数据时还用到MATLAB 提供的接口函数中的mx函数，以完成对mxArray对 象的操作。MATLAB的矩阵运算是以mxArray结构 体（C++中是mwArray类）为核心构建的。
C 语言 mx 函数 char *mxArrayToString(const mxArray *array_ptr); mxArray *mxCreateDoubleMatrix(int m,int n, mxComplexity ComplexFlag); mxArray *mxCreateString(const char *str) void mxDestroyArray(mxArray *array_ptr); int mxGetM(const mxArray *array_ptr); int mxGetN(const mxArray *array_ptr); void mxSetM(mxArray *array_ptr,int m); void mxSetN(mxArray *array_ptr,int m); double *mxGetPr(const mxArray *array_ptr); double *mxGetPi(const mxArray *array_ptr); void mxSetPr(mxArray *array_ptr,double *pr); void mxSetPi(mxArray *array_ptr,double *pr); void *mxCalloc(size_t n,size_t size);
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3．数据文件定位
（1）fseek函数 该函数用于定位文件位置指针，其调用格式为：
status=fseek(fid,offset,origin)例如：源自fseek(fid,0,-1)
%指针指向文件头
fseek(fid,-5,'eof') 字节
%指针指向文件尾前第5个
2．Notebook菜单项
M-Book模板定义了Word与MATLAB进行通信的 宏指令、文档样式和工具栏。