MATLAB fread函数分析

   今天起开始总结下MATLAB的文件操作函数。MATLAB的确用起来很方便，前提是你了解它的函数~

      MATLAB的帮助文档看的那叫一个似懂非懂啊，特此总结。对我而言， fread的主要调用形式是这样的：

     

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1. data = fread(fid, N, 'str')  

    data = fread(fid, N, 'str')

       fid不用说，自然是文件句柄（如fid=fopen('abc.txt' ,'r')），N是读入的元素个数，'str'是格式。在以前不会用的时候，格式都是直接省略的，这个时候函数就一个字节一个字节地从文件中读入数据，再在MATLAB中转化为double形式。

      如果文件时二进制文件，这样读当然没问题，如果想要读入的是文本，那就不行了。文本也是一个字节一个字节地读，但是最后应该转化为char型：

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1. >> frewind(f);  
2. >> a=fread(f,1,'char=>char')  
3. a =  
4. B  
5. >> frewind(f);  
6. >> a=fread(f,1,'uchar=>uchar')  
7. a =  
8.    66  

>> frewind(f);>> a=fread(f,1,'char=>char')a =B>> frewind(f);>> a=fread(f,1,'uchar=>uchar')a =   66

[cpp] view plaincopyprint?

1. <P>>> class(a)</P><P>ans =</P><P>uint8</P>>> frewind(f);  
2. >> a=fread(f,1,'uint8=>char')  
3. a =  
4. B  
5. >> frewind(f);  
6. >> a=fread(f,1,'uchar=>char')  
7. a =  
8. B  

>> class(a)
ans =
uint8
>> frewind(f);>> a=fread(f,1,'uint8=>char')a =B>> frewind(f);>> a=fread(f,1,'uchar=>char')a =B

[cpp] view plaincopyprint?

1. >> frewind(f);  
2. >> a=fread(f,1,'int8=>char')  
3. a =  
4. B  

>> frewind(f);>> a=fread(f,1,'int8=>char')a =B

       上面是一个BMP文件的例子，读入的是文件第第一个字节，BMP文件以“BM”开头，第一个自己自然是B。int8、uint8、char、uchar是几种一个字节的数据类型。在例子中，a=>b表示以a的类型读入，再转化为b类型。a的作用是控制每次读入的字节数，然后转化为相应的类型，形成一定的数值，b的作用是在a的基础上进行转化。这里都是一个字节，读入以后，最后如果是char型，就都变成了字母B，如果是uchar型，就变成uint8。

    以上是字节数相同的例子，a=>b，a似乎没多大用，但是，当字节数不同时，就大有用场了：

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1. >> frewind(f);  
2. >> a=fread(f,1,'uint16=>uint8')  
3. a =  
4.   
5.   255  
6. % 在这里，uint16是两个字节的，所以一次性读入2个字节，先以uint16的形式读入，整数的排列规则是很简单的，假设低字节为a，高字节为b，那就等于b*256+a，得到的数肯定超过256，最后又要转化为uint8，因此只能截断了，uint8一个字节，最大能表示的数就是255，因此返回255.  

>> frewind(f);>> a=fread(f,1,'uint16=>uint8')a =  255% 在这里，uint16是两个字节的，所以一次性读入2个字节，先以uint16的形式读入，整数的排列规则是很简单的，假设低字节为a，高字节为b，那就等于b*256+a，得到的数肯定超过256，最后又要转化为uint8，因此只能截断了，uint8一个字节，最大能表示的数就是255，因此返回255.

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1.    

[html] view plaincopyprint?

1. >> frewind(f);  
2. >> a=fread(f,1,'uint16=>float')  
3.   
4. a =  
5.   
6.        19778  

>> frewind(f);>> a=fread(f,1,'uint16=>float')a =       19778

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1. % 这里，说明以uint16读入的数，得到为19778，然后再转为单精度的float型，还是19778，当然，类型已经换掉了  
2.   
3. >> frewind(f);  
4. >> a=fread(f,1,'*uint32')  
5.   
6. a =  
7.   
8.     37637442  

% 这里，说明以uint16读入的数，得到为19778，然后再转为单精度的float型，还是19778，当然，类型已经换掉了>> frewind(f);>> a=fread(f,1,'*uint32')a =    37637442

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1. % *uint32相当于uint32=>uint32，以4个字节的形式读入，成为一个整数。  

% *uint32相当于uint32=>uint32，以4个字节的形式读入，成为一个整数。

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1. >> frewind(f);  
2. >> a=fread(f,1,'uint32=>float')  
3.   
4. a =  
5.   
6.     37637440  
7. % 以四个字节的形式读入，先变成整型，再变成float型，末尾的2丢掉了，是精度问题？  

>> frewind(f);>> a=fread(f,1,'uint32=>float')a =    37637440% 以四个字节的形式读入，先变成整型，再变成float型，末尾的2丢掉了，是精度问题？

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1. >> class(a)  
2. ans =  
3. single  

>> class(a)ans =single

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1.    

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1. >> frewind(f);  
2. >> a=fread(f,1,'uint32=>double')  
3. a =  
4.     37637442  
5. % 转化为double，精度就够了  

>> frewind(f);>> a=fread(f,1,'uint32=>double')a =    37637442% 转化为double，精度就够了

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1. >> frewind(f);  
2. >> a=fread(f,1,'float=>double')  
3. a =  
4.  1.3981e-037  

>> frewind(f);>> a=fread(f,1,'float=>double')a = 1.3981e-037

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1. % 最精彩的来了，尽管float和uint32都是4个字节，但是这里得到的数却不与上面相等。前面说了，a=>b,系统以a的格式，读入相应的字节数，转化为a类型的一个数值，再将a转为b类型，这里读入的时候，以float的规则来读，再将float转为double，无非是提高精度而已。  
2. >> frewind(f);  
3. >> a=fread(f,1,'float=>uint32')  
4. a =  
5.            0  

% 最精彩的来了，尽管float和uint32都是4个字节，但是这里得到的数却不与上面相等。前面说了，a=>b,系统以a的格式，读入相应的字节数，转化为a类型的一个数值，再将a转为b类型，这里读入的时候，以float的规则来读，再将float转为double，无非是提高精度而已。>> frewind(f);>> a=fread(f,1,'float=>uint32')a =           0

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1. % 读到的是1.3981e-037，转化为整数，当然是0了  

% 读到的是1.3981e-037，转化为整数，当然是0了

 

      此外，我还尝试过以下格式：

[html] view plaincopyprint?

1. >> a=fread(f,1,'3*int8=>char')  
2.   
3. a =  
4.   
5. B  

>> a=fread(f,1,'3*int8=>char')a =B

N*a=>b的形式，一般用在有skip（跳过）的地方，这里没有在后面的参数中指定跳过，所以默认的跳过为零，得到的结果还是字母B。跳过形式往往用在按bit读的时候，

[html] view plaincopyprint?

1. >> a=fread(f,3,'*uint8')  
2.   
3. a =  
4.   
5.    66  
6.    77  
7.    62  
8.   
9. >> frewind(f);  
10. >> a=fread(f,4,'1*int8=>int8',1)  
11.   
12. a =  
13.   
14.    66  
15.    62  

>> a=fread(f,3,'*uint8')a =   66   77   62>> frewind(f);>> a=fread(f,4,'1*int8=>int8',1)a =   66   62

[html] view plaincopyprint?

1. 2  

   2

[html] view plaincopyprint?

1. 0  
2. 意，前面读入的时候按int8读，所以跳过的时候，跳的是1个int8的长度，因此跳过了77，结果为66，,62  

   0% 注意，前面读入的时候按int8读，所以跳过的时候，跳的是1个int8的长度，因此跳过了77，结果为66，,62

[html] view plaincopyprint?

1. >> frewind(f);  
2. >> a=fread(f,2,'1*bit8=>int8',8)  
3.   
4. a =  
5.   
6.    66  
7.    62  

>> frewind(f);>> a=fread(f,2,'1*bit8=>int8',8)a =   66   62

[html] view plaincopyprint?

1. % 前面是bit8，凡是bitN的类型的，后面跳过时都指的是跳过几个bit  

% 前面是bit8，凡是bitN的类型的，后面跳过时都指的是跳过几个bit

[html] view plaincopyprint?

1. <P>>> frewind(f);  
2. >> a=fread(f,2,'1*bit16=>int8',8)</P><P>a =</P><P>  127  
3.     2</P><P>%前面读入是按两个字节读（bit16），因此第一次读进来的是66和77，后来要转为int型，int表示的范围-128~127，因此就变成127了。然后跳过了62，下一个数字是2，在下一个数字是0，因此加在一起就是0了。</P><P> </P>  

>> frewind(f);>> a=fread(f,2,'1*bit16=>int8',8)
a =
  127    2
%前面读入是按两个字节读（bit16），因此第一次读进来的是66和77，后来要转为int型，int表示的范围-128~127，因此就变成127了。然后跳过了62，下一个数字是2，在下一个数字是0，因此加在一起就是0了。
 

另外，最全的调用形式是

[data, n] = fread(fid, N, 'a=>b', nn, 'l/n/b/...')

最后一个参数的作用是指定大端小端，windows这种用intel的是小端，低地址放低字节，所以读进66和77,66在低地址，他是低字节，77是高地址，是高字节，结果为66+77*256，UINX之类的一般是大端。网络通信一般是大端

'b'   ：大端

'l'    ：小端

'n'   ：原来是大端现在就是大端，原来小端现在就是小端！

返回的n是指实际读进了几个单元。把n和N一比较，相等就说明确实读进了所需要的N个数据。

 

测试用的文件：