Matlab文件和数据的导入与导出
Matlab文件和数据的导入与导出
在编写一个程序时，经常需要从外部读入数据，或者将程序运行的结果保存为文件。MATLAB使用多种格式打开和保存数据。本章将要介绍 MATLAB中文件的读写和数据的导入导出。
13.1 数据基本操作
本节介绍基本的数据操作，包括工作区的保存、导入和文件打开。
13.1.1 文件的存储
MATLAB支持工作区的保存。用户可以将工作区或工作区中的变量以文件的形式保存，以备在需要时再次导入。保存工作区可以通过菜单进行，也可以通过命令窗口进行。
1. 保存整个工作区
选择File菜单中的Save Workspace As…命令，或者单击工作区浏览器工具栏中的Save，可以将工作区中的变量保存为MAT文件。
2. 保存工作区中的变量
在工作区浏览器中，右击需要保存的变量名，选择Save As…，将该变量保存为MAT文件。
3. 利用save命令保存
该命令可以保存工作区，或工作区中任何指定文件。该命令的调用格式如下：
● save：将工作区中的所有变量保存在当前工作区中的文件中，文件名为 matlab.mat，MAT文件可以通过load函数再次导入工作区，MAT函数可以被不同的机器导入，甚至可以通过其他的程序调用。
● save('filename')：将工作区中的所有变量保存为文件，文件名由filename指定。如果filename中包含路径，则将文件保存在相应目录下，否则默认路径为当前路径。
● save('filename', 'var1', 'var2', ...)：保存指定的变量在 filename 指定的文件中。
● save('filename', '-struct', 's')：保存结构体s中全部域作为单独的变量。
● save('filename', '-struct', 's', 'f1', 'f2', ...)：保存结构体s中的指定变量。
● save('-regexp', expr1, expr2, ...)：通过正则表达式指定待保存的变量需满足的条件。
● save('..., 'format')，指定保存文件的格式，格式可以为MAT文件、ASCII文件等。
13.1.2 数据导入
MATLAB中导入数据通常由函数load实现，该函数的用法如下：
● load：如果matlab.mat文件存在，导入matlab.mat中的所有变量，如果不存在，则返回error。
● load filename：将filename中的全部变量导入到工作区中。
● load filename X Y Z ...：将filename中的变量X、Y、Z等导入到工作区中，如果是MAT文
件，在指定变量时可以使用通配符“*”。
● load filename -regexp expr1 expr2 ...：通过正则表达式指定需要导入的变量。
● load -ascii filename：无论输入文件名是否包含有扩展名，将其以ASCII格式导入；如果指定的文件不是数字文本，则返回error。
● load -mat filename：无论输入文件名是否包含有扩展名，将其以mat格式导入；如果指定的文件不是MAT文件，则返回error。
例13-1 将文件matlab.map中的变量导入到工作区中。
首先应用命令whos –file查看该文件中的内容：
>> whos -file matlab.mat
Name Size Bytes Class
A 2x3 48 double array
I_q 415x552x3 687240 uint8 array
ans 1x3 24 double array
num_of_cluster 1x1 8 double array
Grand total is 687250 elements using 687320 bytes
将该文件中的变量导入到工作区中：
>> load matlab.mat
该命令执行后，可以在工作区浏览器中看见这些变量，如图13-1所示。
图13-1 导入变量后的工作区视图
接下来用户可以访问这些变量。
>> num_of_cluster
num_of_cluster =
3
MATLAB中，另一个导入数据的常用函数为importdata，该函数的用法如下：
● importdata('filename')，将filename中的数据导入到工作区中；
● A = importdata('filename')，将filename中的数据导入到工作区中，并保存为变量A；
● importdata('filename','delimiter')，将filename中的数据导入到工作区中，以delimiter指定的符号作为分隔符；
例13-2 从文件中导入数据。
>> imported_data = importdata('matlab.mat')
imported_data =
ans: [1.1813 1.0928 1.6534]
A: [2x3 double]
I_q: [415x552x3 uint8]
num_of_cluster: 3
与load函数不同，importdata将文件中的数据以结构体的方式导入到工作区中。
13.1.3 文件的打开
MATLAB中可以使用open命令打开各种格式的文件，MATLAB自动根据文件的扩展名选择相应的编辑器。
需要注意的是open('filename.mat')和load('filename.mat')的不同，前者将filename.mat以结构体的方式打开在工作区中，后者将文件中的变量导入到工作区中，如果需要访问其中的内容，需要以不同的格式进行。
例13-3 open与load的比较。
>> clear
>> A = magic(3);
>> B = rand(3);
>> save
Saving to: matlab.mat
>> clear
>> load('matlab.mat')
>> A
A =
8 1 6
3 5 7
4 9 2
>> B
B =
0.9501 0.4860 0.4565
0.2311 0.8913 0.0185
0.6068 0.7621 0.8214
>> clear
>> open('matlab.mat')
ans =
A: [3x3 double]
B: [3x3 double]
>> struc1=ans;
>> struc1.A
ans =
8 1 6
3 5 7
4 9 2
>> struc1.B
ans =
0.9501 0.4860 0.4565
0.2311 0.8913 0.0185
0.6068 0.7621 0.8214
13.2 文本文件的读写
fprintf格式 在上一节中介绍的函数和命令主要用于读写mat文件，而在应用中，需要读写更多格式的文件，如文本文件、word文件、xml文件、xls文件、图像文件和音视频文件等。本节介绍文本文件(txt)的读写。其他文件的读写，用户可以参考MATLAB帮助文档。
MATLAB中实现文本文件读写的函数如表13-1所示。
表13-1 MATLAB中文本文件读写函数
函 数
功 能
csvread
读入以逗号分隔的数据
csvwrite
将数据写入文件，数据间以逗号分隔
dlmread
将以 ASCII 码分隔的数值数据读入到矩阵中
dlmwrite
将矩阵数据写入到文件中，以 ASCII 分隔
textread
从文本文件中读入数据，将结果分别保存
textscan
从文本文件中读入数据，将结果保存为单元数组
下面详细介绍这些函数。
1. csvread、csvwrite
csvread函数的调用格式如下：
● M = csvread('filename')，将文件filename中的数据读入，并且保存为M，filename中只能包含数字，并且数字之间以逗号分隔。M是一个数组，行数与filename的行数相同，列数为filename列的最大值，对于元素不足的行，以0补充。
● M = csvread('filename', row, col)，读取文件filename中的数据，起始行为row，起始列为col，需要注意的是，此时的行列从0开始。
● M = csvread('filename', row, col, range)，读取文件filename 中的数据，起始行为 row，起始列为col，读取的数据由数组 range 指定，range 的格式为：[R1 C1 R2 C2]，其中R1、C1为读取区域左上角的行和列，R2、C2为读取区域右下角的行和列。
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