Matlab读取数据文件-fscanf, fgetl+textscan
2014-10-24 16:40阅读：
如果数据文件里有文字说明，或着内容复杂，不是简单的矩阵形式的纯数据，一般采用fgetl+textscan来实现。但是此方法必定使用MATLAB的for循环或者while循环，MATLAB为解释型语言执行效率较低。因此需要采用fscanf和fgetl+textscan结合使用。我们通过一个实例来探讨里面的注意事项：
数据文件：
Frequency (GHz): From | To
| Num
1 3 3
1
2
3
Theta (Degree): From | To |
Num
0 90 2
0
90
Phi (Degree): From | To | Num
0 360 5
0
90
180
270
360
E-Field (V/m): E_r | E_theta | E_phi |
H_r |H_theta |H_phi
(8.40643e-006,0.000245996)
(0.00103001,0.000451517) (0.409242,1.07181)
(-8.26922e-008,6.4936e-007) (-0.00109092,-0.00284011)
(-5.06344e-024,3.97619e-023)
(0.000116073,0.000214235)
(0.00113539,-9.36016e-005) (0.826323,0.812999)
(2.15004e-007,6.14576e-007) (-0.00219529,-0.0021515)
(1.31652e-023,3.76319e-023)
(0.000196986,0.000138011)
(0.000967579,-0.000629785) (1.10041,0.399242)
(4.63276e-007,4.49752e-007) (-0.0029196,-0.00105301)
(2.83674e-023,2.75394e-023)
(0.000234162,3.47261e-005)
(0.000560779,-0.0010272) (1.17746,-0.0962978)
(6.08595e-007,1.92562e-007) (-0.00312114,0.000261053)
(3.72657e-023,1.1791e-023)
....................
说明：该数据是描写电场（
E_r | E_theta | E_phi）和磁场（
H_r
|H_theta
|H_phi）随着频率（
Frequency）和观察角（
Theta
Phi
）变化的数据集合，即
F_u(f,theta,phi)。中四部分：
数据共四部分，1-3部分为变量
(f,theta,phi)的扫描信息，第四部分为真正的数据部分。
1. 打开文件
fid = fopen(filepath,'r');
if fid == -1
disp('can not open file!');
end
2. 跳过注释部分行
nextline = fgetl(fid); % Line1
由于如果使用fscanf(fid,'%s',1) 遇到空格（Frequency
(GHz): From | To | Num就会只读到Frequency
3. 读取1-3部分数据：
有fscanf和
fgetl+textscan两种方式，前者对于有规律（矩阵排布）的数据读取效率极高，
fgetl+textscan要用for循环效率极低，但是灵活性特别高。
以读取第一部分数据为例：
Frequency (GHz): From | To
| Num
1 3 3
1
2
3
3.1
fscanf：fscanf(fid,'%f',n)
nextline = fgetl(fid);
DATA.FreqFrom = fscanf(fid,'%f',1);
DATA.FreqTo =
fscanf(fid,'%f',1);
DATA.FreqNum =
fscanf(fid,'%d',1);
DATA.FreqList=
fscanf(fid,'%f',DATA.FreqNum
);
fscanf(fid,'%f',n );
这里n表示读取一次读取n个%f类型的数据，如果每行数据不止一个可以采用[m n],
对于与格式部分要有m个%f
3.2 fgetl+textscan
nextline = fgetl(fid);
% Line1
nextline = fgetl(fid);
line_content = textscan(nextline, '%f %f %d');
DATA.FreqFrom = line_content{1,1}(1);
DATA.FreqTo = line_content{1,2}(1);
DATA.FreqNum = line_content{1,3}(1);
for idx = 1:DATA.FreqNum
nextline = fgetl(fid);
line_content = textscan(nextline, '%f');
DATA.FreqList(idx) =
line_content{1,1}(1);
end
fgetl：得到当前行数据，以字符串形式返回，因此还要使用textscan把数据格式读取；
textscan：格式读取数据，数据格式与C语言相同，返回cell，因此采用line_content{1,1}(1)，红色的那个序号就是第几个数据的序号。
同样的方式可以读取Theta和phi信息
4. 读取第四部分数据
4.1
fscanf：fscanf(fid,''(%f,%f) (%f,%f)
(%f,%f) (%f,%f) (%f,%f) (%f,%f)',[m n])
Field = fscanf(fid, '(%f,%f) (%f,%f) (%f,%f) (%f,%f)
(%f,%f) (%f,%f)', [12 inf]);
注意：
a. 在格式串中必须加上
b.
如果使用fscanf后又想使用fgetl，并且fscanf读取的数据后面换行了，你们使用fscanf时也必须使用
c. 上面使用[12
inf]表示读取到文件尾，如果后面还有其他数据可以把inf替换成n
4.2 fgetl+textscan同3.2使用形式一样。
5. 数据转成多维矩阵：
如果采用fscanf去取的数据，得到的书12xn的数据，对于E_r
| E_theta | E_phi | H_r |H_theta
|H_phi而言
，如果般数据文件之前程序输出的时候是下面这种方式的，
for iThetaIdx =
1:iThetaNum
for iPhiIdx =
1:iPhiNum
for iFreqIdx =
1:iFreqNum
printf(fid,'(%f,%f) (%f,%f) (%f,%f) (%f,%f)
(%f,%f) (%f,%f)',........)
end
end
end
通过
reshape函数可以把1xn的数据转成三维数组：
DATA.Er = reshape(DATA(1,:)+1i*DATA(2,:),
iPhiNum ，iThetaNum，
iFreqNum );
DATA.Er是iPhiNum
x
iThetaNum x iFreqNum
的三维矩阵，由于reshape函数是把数据先列拆分和重新整合的，务必注意此顺序！
