Matlab 用fread、fwrite实现大文件读写

阳光穿透心脏的1/2处 2021-11-01 14:26 432阅读 0赞

最近在分析一个35G的大数据文件，猛一看，是不是很吓人啊，不过还好，师兄写文件的格式非常规范，读取数据来也就很方便了，主要是使用了读写文件的两个函数fread和fwrite，下面用matlab简单尝试一下，对于这种文件读取的低级函数，c和matlab功能都是差不多的。

先来看fwrite，最简单的用法如下

x = 1:15;

dataw = reshape(x, 5, 3);

disp(dataw)

filename = 'test.bin';

hfile = fopen(filename, 'w');

fwrite(hfile, dataw, 'double');

fclose(hfile);

fwrite写矩阵，是按列来写的，即先写第一列，再第二列，以此类推。如上面的代码，x为

1     6    11

2     7    12

3     8    13

4     9    14

5    10    15

如果把数据全部读出来，就是

稍复杂的写法是，可以跳着写，就是每个数据先跳几个位置，然后再写数据，如上面的5X3矩阵，如果想按行来写，当然最简单的方式是先转置一下再写，但如果数据量非常大，而且还在另一个文件里，总不能先都读取进来，再转置、写，当然这只是一种特殊情况，但跳着写在某些时候确实是好的解决方法，如下实现按行写

x = 1:15;

dataw = reshape(x, 5, 3);

disp(dataw)

len = 5;

count = 3;

filename = 'test.bin';

hfile = fopen(filename, 'w');

fwrite(hfile, zeros(count, 1), 'double'); % 先写一行0，因为fwrite总是先跳再写，对于第一行也要先跳，那就先在第一行补个零吧

for i = 1:count

fseek(hfile, 8\*i, 'bof'); % 常常要配合fseek使用 fseek(fid,offset,origin);

% double 在matlab 中是 'real\*8' 表示64位共8字节的浮点数

%所以上面的fwrite(hifle,zeros(count,….) 写入了24个字节的数据

%因为fwrite写入数据后会把当前指针hfile移动到最后一个字节位置，所以此时ftell(hfile)就为24了

fwrite(hfile, dataw(1:end, i), 'double', 8\*(count-1)); % fwrite(fid,A,precision,skip)

%fwrite(hfile,dataw(1:end,1),…)这一行表示将dataw矩阵中的第一列数据1 2 3 4 5 每隔16个字节（因为这里用的double型，每个数据位占用了8字节）写入一个数据

%因为fwrite()是先跳后写入，即在写入dataw中第一列的第一个数据值1之前hfile在当前指针所指字节数的位置向前跳8\*(count-1)个字节，然后写入这个数值1（这个1占用了8个字节，共64位），然后再跳8\*(count-1)个字节，接着写入数值2（dataw的第一列第二个值），直到把这列数据写完！然后继续循环

%dataw(1:end,i)表示取矩阵的第i列，可写为dataw(:,i)

end

fclose(hfile);

hfile = fopen(filename, 'r');

datar = fread(hfile, 100, 'double')

fclose(hfile);

结果如下

1     6    11

2     7    12

3     8    13

4     9    14

5    10    15

datar =

fwrite写的文件再配合上fread读，那真是天作之合了，35G的数据也是浮云啊！

最简单的读取方式就是上面的

datar = fread(hfile, 100, 'double')

直接读取100个数据。当然更灵活的是跳着读，如下面的程序

x = 1:15;

dataw = reshape(x, 5, 3);

disp(dataw)

filename = 'test.bin';

hfile = fopen(filename, 'w');

fwrite(hfile, dataw, 'double');

fclose(hfile);

%% 跳着读

ind = 2; % 读第几时刻的数据

len = 5; % 一次数据的长度

hfile = fopen(filename, 'r');

fseek(hfile, 8\*(ind - 1), 'bof');

datar = fread(hfile, 3, 'double', 8\*(len - 1)); % double为8个字节

fclose(hfile);

disp(datar)

结果如下

1     6    11

2     7    12

3     8    13

4     9    14

5    10    15

这意思就是，文件中存储的数据为1到15，但如果我想读取上面矩阵中的第一行，即1,6,11，那就可以跳着读，但注意跳着读时，第一个数据是不跳直接读的，帮助里的说明是skips *skip* bytes after reading each value，这是和fwrite不同的地方，skips *skip* bytes before writing each value，所以上面fwrite跳着写的时候要先补一下0，再跳着写，方便一些。

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