matlab-读取文本文件

迷失缠绵情愫中

读取文本文件
文本文件的读写函数可以分为两类，一类是高级函数(high-level)，一类是底层函数(low-level)。通常认为高级函数运用起来简单，但是定制性差。底层函数用法复杂，但是灵活性高。由于 MATLAB 提供了许多可以读取文本文件的函数，例如 load、importdata、textread、dlmread、csvread，要把这些函数各自的适用范围弄清楚也不是一件容易的事，我的建议是掌握两个底层函数 fscanf 和 textscan 的用法，这样就能够轻松应对一般文本文件的读取了。下面简单介绍几个高级函数的用法，着重介绍两个底层函数 fscanf 和 textscan 的用法。

1. load/importdata/csvread
对于简单文本文件的读取（文件内容只包括数值，并且以逗号或空格为分隔符），这三个函数的常见用法基本一致。
load、importdata、csvread 常见用法：

1. M = csvread(filename)
   
2. M = load(filename)
   
3. M = importdata(filename)

复制代码

filename 即你需要读取的文件。

例如，创建一个文件，test.txt，包含以下数据：
16,2,3,13
5,11,10,8
9,7,6,12
4,14,15,1

读取整个文件：

1. filename = test.txt;
   
2. M = csvread(filename)
   
3. % M = load(filename)
   
4. % M = importadata(filename)
   
5. M =
   
6.     16     2     3    13
   
7.      5    11    10     8
   
8.      9     7     6    12
   
9.      4    14    15     1

复制代码

2. dlmread
dlmread 的用法比 csvread 稍微复杂一点，它能够指定分隔符(csvread 只能读取逗号分隔符和空格分隔符)。
dlmread 常见用法：

1. M = dlmread(filename)
   
2. M = dlmread(filename, delimiter)

复制代码

其中 filename 为所读取的文件，delimiter 为分隔符。

例：对于包含以下内容的文本文件：
16,2,3,13
5,11,10,8
9,7,6,12
4,14,15,1
就可以指定’。’为分隔符进行读取：

1. filename = 'csvlist.dat';
   
2. M = dlmread(filename,’。’)
   
3. M =
   
4.     16     2     3    13
   
5.      5    11    10     8
   
6.      9     7     6    12
   
7.      4    14    15     1

复制代码

如果行列数不一致的数据， dlmread 会自动在空白数据处补0。

例：对于包含以下内容的文本文件：
40   5     30   1.6   0.2   1.2
15   25   35   0.6   1      1.4
20   45   10   0.8   1.8   0.4

2.6667   0.33333   2
1           1.6667     2.3333
1.3333   3             0.66667

1. filename = 'csvlist.dat';
   
2. M = dlmread(filename)
   
3. M =
   
4.     40.0000    5.0000   30.0000    1.6000    0.2000    1.2000
   
5.     15.0000   25.0000   35.0000    0.6000    1.0000    1.4000
   
6.     20.0000   45.0000   10.0000    0.8000    1.8000    0.4000
   
7.     2.6667    0.3333    2.0000         0         0         0
   
8.     1.0000    1.6667    2.3333         0         0         0
   
9.     1.3333    3.0000    0.6667         0         0         0

复制代码

3. fscanf
按指定格式从文本文件中读取数据。用法：

1. A = fscanf(fileID,formatSpec);
   
2. %通过指定读取格式formatSpec,从文本文件中读取数据至列向量A。fscanf会重复应用格式字符串formatSpec,直到文件指针到达文件末尾，如果读取到不能匹配formatSpec的数据则读取自动结束。
   
3. A = fscanf(fileID,formatSpec,sizeA);
   
4. %sizeA能够指定读取数据的大小，当读取到sizeA大小的数据时，文件指针会停止，读取结束。注意fscanf读取的是列主序，通常读取完还需要进行转置操作。

复制代码

所要读取的文本文件被文件标识符 fileID 标识，通过 fopen 函数可以获取文件的 fileID。当结束读取时，一定要记得使用 fclose 函数关闭文件。
光看函数的用法介绍可能会比较难懂，通过下面的例子会比较容易理解。 例：文本文件 test.txt 包含以下数据：
16,2,3,13
5,11,10,8
9,7,6,12
4,14,15,1

1. fid = fopen('test.txt');              %通过fopen获取文件标识
   
2. formatSpec = '%d。%d。%d。%d';         %指定读取格式
   
3. A = fscanf(fid,formatSpec ,[4,4]);    %读取文件数据并存为4*4矩阵
   
4. fclose(fid);                          %调用fclose关闭文件
   
5. A = A.’                               %由于fscanf是列主序，因此读取完还需要进行转置
   
6. 
   
7. A =
   
8.     16     2     3    13
   
9.      5    11    10     8
   
10.      9     7     6    12
    
11.      4    14    15     1

复制代码

下面详细解释一下 fscanf 的读取原理：
当用 fopen 打开文件时，会有一个文件指针在文件开头。fscanf 通过你设定的格式字符串 formatSpec 来读取数据(formatSpec 由字符串和转义说明符组成，其中转义说明符由 % 开头，以转换字母结尾。上面的例子中 %d 就是一个转义说明符，代表一个整数，常用的还有%f、%s，分别代表浮点数和字符串)。formatSpec 第一个字符块为转义说明符 %d，那么 fscanf 会先将第一个整数16读入进 A，之后文件指针跳至16右边，formatSpec 第2个字符块是字符串’。’，由于它不是转义说明符，文件指针会跳过’。’到达’。’右边。之后再是转义说明符 %d，则将2读入进 A，以此类推。
用下面图片进行说明：

如果将这个例子的读取代码写成：

1. fid = fopen('test.txt');
   
2. A = fscanf(fid,'%d。',[4,4])
   
3. fclose(fid);
   
4. A = A.'

复制代码

将会得到：

1. A =
   
2.     16     2     3    13

复制代码

原因就是当文件指针读取完13时，formatSpec 需要匹配的字符串是’。’，但是13的下一个字符串是5，匹配失败，fscanf 停止读取。
再以一个比较复杂的文本文件为例：
例：文本文件test.txt包含以下数据：
lambda: 7.580000e-05
lambdaB: 8.000000e-05
initial pulse width: 7.853636e-13
output pulse width: 6.253030e-13
dispersion length: 6.307732e-02
nonlinear length: 9.572495e-01

lambda: 7.590000e-05
lambdaB: 8.000000e-05
initial pulse width: 7.848788e-13
output pulse width: 5.778485e-13
dispersion length: 5.852858e-02
nonlinear length: 9.195277e-01
…

现在想要把所有的数字信息提取出来：

1. fid = fopen('F:\test.txt');
   
2. c1 = '%*s %e';                       %第一行的转义说明符，’%’后面接一个’*’代表跳过这个数据，%*s即代表跳过第一个字符串’lambda:’,%e表示读取以科学计数法表示的数字。
   
3. c2 = '%*s %e';
   
4. c3 = '%*s %*s %*s %e';
   
5. c4 = '%*s %*s %*s %e';
   
6. c5 = '%*s %*s %e';
   
7. c6 = '%*s %*s %e';
   
8. formatSpec = [c1,c2,c3,c4,c5,c6];    %以6行为一组，重复读取，直至读取完整个文件
   
9. A = fscanf(fid,formatSpec,[6,inf])
   
10. fclose(fid);

复制代码

4. textscan
textscan 的用法与 fscanf 类似，建议先将 fscanf 的用法弄清楚再来看 textscan。

textscan 常见用法：

1. C = textscan(fileID,formatSpec)
   
2. C = textscan(fileID,formatSpec,N)

复制代码

同 fscanf 一样，fileID 为文件标识符，formatSpec 为格式字符串。N 则是重复匹配formatSpec 的次数。
与 fscanf 不同的是， textscan 将每个与 formatSpec 转义说明符匹配出来的数据都用一个元胞进行存储。并且 textscan 有很多选项提供，比如 ’Headerlines’ ，可以指定跳过文件的前n行； ’Delimiter’ 可以指定分隔符等等。

例：文本文件test.txt包含以下数据：
16,2,3,13
5,11,10,8
9,7,6,12
4,14,15,1

1. fid = fopen('F:\test.txt');
   
2. formatSpec = '%d'
   
3. A = textscan(fid,formatSpec,'delimiter','。');           %指定’。’为分隔符，如果不指定分隔符的话，就需要把formatSpec写成'%d。%d。%d。%d' 。
   
4. fclose(fid);
   
5. celldisp(A)
   
6. 
   
7. A{1} =
   
8.           16
   
9.            2
   
10.            3
    
11.           13
    
12.            5
    
13.           11
    
14.           10
    
15.            8
    
16.            9
    
17.            7
    
18.            6
    
19.           12
    
20.            4
    
21.           14
    
22.           15
    
23.            1

复制代码