MATLAB文字檔案讀寫
一. 基本知識：
1. 二進位制檔案與文字檔案的區別：
將檔案看作是由一個一個位元組(byte) 組成的，那麼文字檔案中的每個位元組的最高位都是0，也就是說文字檔案使用了一個位元組中的七位來表示所有的資訊，而二進位制檔案則是將位元組中的所有位都用上了。這就是兩者的區別；接著，第二個問題就是檔案按照文字方式或者二進位制方式開啟，兩者會有什麼不同呢？其實不管是二進位制檔案也好，還是文字檔案也好，都是一連串的0和1，但是開啟方式不同，對於這些0和1的處理也就不同。如果按照文字方式開啟，在開啟的時候會進行translate，將每個位元組轉換成ASCII碼，而以按照二進位制方式開啟的話，則不會進行任何的translate；最後就是文字檔案和二進位制檔案在編輯的時候，使用的方式也是不同的。譬如，你在記事本中進行文字編輯的時候，你進行編輯的最小單位是位元組(byte)；而對二進位制檔案進行編輯的話，最小單位則是位(bit)，當然我們都不會直接通過手工的方式對二進位制檔案進行編輯了。
從檔案編碼的方式來看，檔案可分為ASCII碼檔案和二進位制碼檔案兩種：
ASCII檔案也稱為文字檔案，這種檔案在磁碟中存放時每個字元對應一個位元組，用於存放對應的ASCII碼。例如，數5678的儲存形式為：
ASCII碼： 00110101 00110110 00110111 00111000
↓ ↓ ↓ ↓
十進位制碼： 5 6 7 8
共佔用4個位元組。ASCII碼檔案可在螢幕上按字元顯示，例如源程式
二進位制檔案是按二進位制的編碼方式來存放檔案的。例如，數5678的儲存形式為：00010110 00101110 只佔二個位元組。二進位制檔案雖然也可在螢幕上顯示，但其內容無法讀懂。C系統在處理這些檔案時，並不區分類型，都看成是字元流，按位元組進行處理。輸入輸出字元流的開始和結束只由程式控制而不受物理符號(如回車符)的控制。因此也把這種檔案稱作“流式檔案”。
2. 文字模式(textmode)和二進位制模式(binarymode)有什麼區別?
流可以分為兩種型別：文字流和二進位制流。文字流是解釋性的，最長可達255個字元，其中回車/換行將被轉換為換行符“\n”，（如果以"文字"方式開啟一個檔案，那麼在讀字元的時候，系統會把所有的"\r\n"序列轉成"\n"，在寫入時把"\n"轉成"\r\n" ）。二進位制流是非解釋性的，一次處理一個字元，並且不轉換字元。
注：
\n一般會作業系統被翻譯成"行的結束"，即LF(Line-Feed)
\r會被翻譯成"回車"，即CR(Cariage-Return)
對於文字檔案的新行，在UNIX上，一般用\n(LF)來表示，Mac上用\r(CR)來表示，
Windows上是用\n\r(CR-LF)來表示。
通常，文字流用來讀寫標準的文字檔案，或者將字元輸出到螢幕或印表機，或者接受鍵盤的輸入；而二進位制流用來讀寫二進位制檔案(例如圖形或字處理文件)，或者讀取滑鼠輸入，或者讀寫調變解調器。如果用文字方式開啟二進位制檔案，會把“0D 0A”自動變換成“\n”來存在記憶體中。寫入的時候反向處理。而二進位制方式開啟的話，就不會有這個過程。但是，Unicode/UTF/UCS格式
簡言之，對使用者來說：在 matlab 中儲存成為二進位制還是文字檔案取決於fopen的方式，如果用wt，則儲存為文字檔案，這樣用記事本開啟就可以正常顯示了；如果用w則儲存為二進位制檔案，這樣用記事本開啟會出現小黑方塊，要正常顯示的話，可以用寫字板或UltraEdit等工具開啟。
二. Matlab的I/O檔案操作使用技巧和總結:
1. Matlab 支援的I/O檔案（對應“取/存”操作）型別：（所有檔案I/O程式不需要特殊的工具箱）
http://www.mathworks.com/support/tech-notes/1100/1102.html
（注：從上表可以看到，matlab不支援doc格式的文件存取（因為doc文件包含很多格式控制符），請改用txt或者dat格式）
2. Matlab 的I/O檔案指南：
http://www.mathworks.com/support/tech-notes/1600/1602.html
以下是部分對應的中文譯文：
本技術支援指南主要處理：ASCII, binary, and MAT files.
要得到MATLAB中可用來讀寫各種檔案格式的完全函式列表，可以鍵入以下命令：
help iofun
MATLAB中有兩種檔案I/O程式：high level and low level.
High level routines: 包括現成的函式，可以用來讀寫特殊格式的資料，並且只需要少量的程式設計。
Low level routines: 可以更加靈活的完成相對特殊的任務，需要較多的額外程式設計。
High level routines 包括現成的函式，可以用來讀寫特殊格式的資料，並且只需要少量的程式設計。
舉個例子，如果你有一個包含數值和字母的文字檔案（text file）想匯入MATLAB，你可以呼叫一些low level routines自己寫一個函式，或者是簡單的用TEXTREAD函式。
使用high level routines的關鍵是：檔案必須是相似的（homogeneous），換句話說，檔案必須有一致的格式。下面的段落描述一些high level file I/O routines並給出一些例子幫助理解概念。
LOAD/SAVE
主要的high level file I/O routines 是LOAD
和
SAVE函式。LOAD
可以讀MAT-file data或者用空格間隔的格式相似的ASCII data. SAVE可以將MATLAB變數寫入MAT-file格式或者空格間隔的ASCII data。大多數情況下，語法相當簡單。下面的例子用到數值由空格間隔的ASCII file
sample_file.txt
：
1 5 4 16 8
5 43 2 6 8
6 8 4 32 1
90 7 8 7 6
5 9 81 2 3
Example:
用 LOAD and SAVE 讀寫資料
CODE:
% Load the file to the matrix, M :
M = load('sample_file.txt')
% Add 5 to M :
M = M +5
% Save M to a .mat file called 'sample_file_plus5.mat':
save sample_file_plus5 M
% Save M to an ASCII .txt file called 'sample_file_plus5.txt' :
save sample_file_plus5.txt M -ascii
UIGETFILE/UIPUTFILE
UIGETFILE/UIPUTFILE是基於圖形使用者介面（GUI）的。會彈出對話方塊，列出當前目錄的檔案和目錄，提示你選擇一個檔案。UIGETFILE讓你選擇一個檔案來寫（類似Windows ‘另存為’選項？）。用UIGETFILE，可以選擇已存在的檔案改寫，也可以輸入新的檔名。兩個函式的返回值是所選檔名和路徑。
Example:
用 UIGETFILE 從當前目錄選擇一個 M-file
CODE:
% This command lists all the M-files in the current directory and
% returns the name and path of the selected file
[fname,pname] = uigetfile('*.m','Sample Dialog Box')
注意: UIGETFILE 一次只能選擇一個檔案。
UIIMPORT/IMPORTDATA
UIIMPORT是一個功能強大，易於使用的基於GUI的high level routine，用於讀complex data files。檔案也必須是homogeneous。
IMPORTDATA形成UIIMPORT的功能，不開啟GUI。可以將IMPORTDATA用於函式或者指令碼中，因為在函式或者指令碼中基於GUI的檔案匯入機制並不理想。下面的例子用到包含幾行檔案頭和文字、數值資料的檔案'sample_file2.txt' ：
This is a file header.
This is file is an example.
col1 col2 col3 col4
A 1 4 612.000
B 1 4 613.000
C 1 4 614.000
D 1 4 615.000
Example: Using IMPORTDATA to read in a file with headers, text, and numeric data
CODE:% This reads in the file 'sample_file2.txt' and creates a
% structure D that contains both data and text data.
% Note the IMPORTDATA command specifies a white space
% as the delimiter of the file, but IMPORTDATA can usually
% detect this on its own
D = importdata('sample_file2.txt')
可以通過訪問結構D的資料和文字域，來看結構D中的真實值，例如輸入：
data = D.data
text = D.textdata
可以用UIIMPORT讀同一個檔案並得到同樣的結構.
注意: 對於 ASCII data, 你必須檢驗匯入嚮導正確的識別了列分隔符。
TEXTREAD/STRREAD
TEXTREAD 是一個強大的動態high level routine，設計用來讀ASCII格式的文字和/或數值資料檔案。STRREAD除是從字串而不是檔案讀以外，類似於TEXTREAD。
兩個函式可以用許多引數來改變其具體的工作方式，他們返回讀入指定輸出的資料。他們有效的提供給你一個
“兩全其美”的方法，因為他們可以用一個命令讀入混合的ASCII和數值資料（high level routines的做法），並且你可以改變他們以匹配你特定的應用（如同low level routines做到的）。例子：
Example 1: Using TEXTREAD to read in an entire file into a cell array
% This command reads in the file fft.m into the cell array, file
file = textread('fft.m','%s','delimiter','\n','whitespace','');
CODE:
Example 2: Using STRREAD to read the words in a line
% This command uses the cell array created in Example 1 to
% read in each word of line 28 in 'file' to a cell array, words
words = strread(file{28},'%s','delimiter','')
CODE:
Example 3: Using TEXTREAD to read in text and numeric data from a file with headers
% This command skips the 2 header lines at the top of the file
% and reads in each column to the 4 specified outputs
[c1 c2 c3 c4] = textread('sample_file2.txt','%s %s %s %s','headerlines',2)
CODE:
Example 4: Using TEXTREAD to read in specific rows of text and numeric data from a file
% This command reads in rows B and C of the file. The 'headerlines'
% property is used to move down to the desired starting row and the
% read operation is performed 2 times
[c1 c2 c3 c4] = textread('sample_file2.txt',...
'%s %s %s %s',2,'headerlines',4)
CODE:
Example 5: Using TEXTREAD to read in only the numeric data from a file containing text and numbers
% This command reads in only the numeric data in the file. The
% 'headerlines' property is used to move down to the first row
% of interest and the first column of text is ignored with the
% '*' operator
[c2 c3 c4] = textread('sample_file2.txt','%*s %d %d %f','headerlines',3)
DLMREAD/DLMWRITE/CSVREAD
DLMREAD 和 DLMWRITE函式能夠讀寫分隔的ASCII data，而不是用low level routines。他們比low level routines容易使用，Low level routines用幾行程式碼實現的功能可以用DLMREAD/DLMWRITE簡化成一行。
CODE:
Example 1: Using DLMREAD to read in a file with headers, text, and numeric data
% This reads in the file 'sample_file2.txt' and creates a matrix, D,
% with the numeric data this command specifies a white space as the
% delimiter of the file
D = dlmread('sample_file.txt','')
CODE:
Example 2: Using DLMREAD to extract the first 3 columns of the last 3 rows
% This reads in the first 3 columns of the last 3 rows of
% the data file 'sample_file.txt'into the matrix, D_partial.
% 讀檔案 'sample_file.txt' 前3列後3行，到矩陣D_partial.
D_partial = dlmread('sample_file.txt','',[2 0 4 2])
CODE:
Example 3: Using DLMWRITE to write a comma delimited file
% This creates a file called 'partialD.txt' that consists of
% the first 3 columns of the last 3 rows of data where each
% element is separated by a comma
dlmwrite('partialD.txt',D_partial,',')
注意: 保證DLMREAD and DLMWRITE指定範圍的指標從0開始，而不是從1開始。
WK1READ/WK1WRITE
WK1READ 用來讀Lotus123 電子資料表文件的資料；WK1WRITE用來寫矩陣到Lotus123 電子資料表文件。
XLSREAD
XLSREAD用來讀Excel的數值和文字資料。
三. 具體例子分析：
Matlab網站用兩個例子非常詳盡地介紹了各個命令的基本用法，實際中，面對手頭上的資料，如何選用合適的命令呢？以下結合幾個示例給出一些總結，大家舉一反三就可以了：
1. 純資料（列數相同）：
原始檔：
CODE:
0 3866.162 2198.938 141.140
1 3741.139 2208.475 141.252
2 3866.200 2198.936 141.156
3 3678.048 2199.191 141.230
4 3685.453 2213.726 141.261
5 3728.769 2212.433 141.277
6 3738.785 2214.381 141.256
7 3728.759 2214.261 141.228
8 3748.886 2214.299 141.243
9 3748.935 2212.417 141.253
10 3733.612 2226.653 141.236
11 3733.583 2229.248 141.223
12 3729.229 2229.118 141.186
解答：對於這個txt檔案，由於各行列數相同，故簡單地使用load,importdata均可。
2.欄位名（中、英文欄位均可）+資料：
原始檔：
CODE:
CH0 CH1 CH2 CH3
0.000123 0.000325 0.000378 0.000598
0.000986 0.000256 0.000245 0.000698
解答：由於是記錄的形式，因此各行列數必相同（缺少部分列時請自行在檔案中補上 Inf 或 NaN），故直接使用 importdata 便可。
3.註釋（含有獨立的數字串）+資料（列數相同）：
問題：這個檔案有4列,但前6行是文字說明,4列數字是從第8行開始的.現在我想把這個檔案的前2列和文字說明提出來組成一個新的dat檔案
原始檔：
CODE:
Group 2 12.02.2006 Limei
Samples of datas: 50000
CH0 CH1 CH2 CH3
0.000123 0.000325 0.000378 0.000598
0.000986 0.000256 0.000245 0.000698
目標檔案：
CODE:
Group 2 12.02.2006 Limei
Samples of datas: 50000
CH0 CH1
0.000123 0.000325
0.000986 0.000256
解答：由於註釋中含有獨立的數字串，且註釋部分沒有明顯的格式，這時候用importdata, load等高階命令直接讀取會失敗，用 textread, dlmwrite 等格式化命令也不太合適，因此只能使用低階命令進行讀取。（當然了，可以跳過註釋部分直接用高階命令讀取資料，即：[a b c d] = textread(filename,'%f %f %f %f','headerlines',4); ）。一個簡單的、非通用的包含註釋的讀取方法如下：
CODE:
clc;clear;
fid = fopen('exp.txt', 'r');
fid_n=fopen('ex.dat','w');
while ~feof(fid)
tline=fgetl(fid);
if ~isempty(tline)
if double(tline(1))>=48 && double(tline(1))<=57 %數值開始
a=strread(tline);
a(3:4)=[];
fprintf(fid_n,'%f %f\n',a);
clear a;
elseif double(tline(1))==67 %字母C開始
[b1,b2,b3,b4]=strread(tline,'%s %s %s %s');
b=[b1{1},' ',b2{1}];
fprintf(fid_n,'%s\n',b);
clear b b1 b2 b3 b4;
else
fprintf(fid_n,'%s\n',tline);
end
else
fprintf(fid_n,'%s\n',tline);
end
end
fclose(fid);
fclose(fid_n);
4. 註釋（不含獨立的數字串）+資料（列數相同）：
原始檔：
CODE:
你好 abc
歡迎來到 新浪部落格
blog.sina.com.cn
1 11 111 1111
2 22 222 2222
3 33 333 3333
4 44 444 4444
5 55 555 5555
解答：直接用 importdata 便可
注：有時候註釋中含有獨立的數字串也可以 importdata 成功，不過得到的結果有可能不正確，建議這時候使用第3種情形的讀取方式。
5. 註釋與資料混排：
對此當然只能自己程式設計，舉例：
原始檔：
CODE:
1 11 111 1111
你好
2 22 222 2222
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解答：
CODE:
function [data]=distilldata(infile)
%功能說明：
%將儲存資料的原始檔案中的數值資料讀入到一個data變數中
%使用說明：
% infile——原始資料檔名;
% data=資料變數
tmpfile='tmp2.mat';
fidin=fopen(infile,'r'); % 開啟原始資料檔案（.list）
fidtmp=fopen(tmpfile,'w'); % 建立儲存資料檔案（不含說明文字）
while ~feof(fidin) % 判斷是否為檔案末尾
tline=fgetl(fidin); % 從檔案讀入一行文字（不含回車鍵）
if ~isempty(tline) % 判斷是否空行
[m,n]=size(tline);
flag=1;
for i=1:n %判斷一行中有沒有字元（＋－.Ee和空格鍵除外）
if ~(tline(i)==' '|tline(i)=='-'|tline(i)=='.'|tline(i)=='E'...
|tline(i)=='e'|tline(i)=='+'...
|(double(tline(i))>=48&&double(tline(i))<=57))
flag=0;
break;
end
end
if flag==1 % 如果是數字行，把此行資料寫入檔案
fprintf(fidtmp,'%s\n',tline);
end
end
end
fclose(fidin);
fclose(fidtmp);
data=textread(tmpfile);
delete(tmpfile);
另外，如果要求不高，也可以使用 textread 函式跳過註釋部分進行讀取，不過前提是需要事先知道檔案內容的結構（即哪行是資料、哪行是註釋）
6.各列資料的分離：
原始檔：
CODE:
0 + 47038.7 1.05 09:26:07 C
2 + 46477.7 1.03 09:28:38 C
4 + 44865.7 1.04 09:28:48 C
6 + 41786.4 1.03 09:28:56 C
8 + 39896.0 0.97 09:29:03 C
10 + 37518.4 0.93 09:29:15 C
12 + 35858.5 0.92 09:29:30 C
14 + 46105.0 1.03 09:30:21 C