MATLAB文件I/O：文本与数值读取方法

在当前的项目仿真任务中，我们使用 MATLAB 的 GUI 进行了开发。与其他编程语言类似，数据的读写及类型转换是 GUI 设计的基础且关键部分。因此，本篇文章将重点讨论 MATLAB 文件 I/O，特别是文本和数值数据的读取技术。

### 1. 纯数值文本文件的读取

对于纯数值文本文件的读取，MATLAB 提供了多种方法，包括使用 load、importdata、textread、fscanf 和 textscan 函数。下面是一个具体的例子：

format long g
dat1 = load('data1.txt');
dat2 = importdata('data1.txt');
[a, b, c, d] = textread('data1.txt', '%2d %8.3f %8.3f %7.3f'); % 使用 textread 函数读取文件到四个列向量中
fid = fopen('data1.txt', 'r'); % 以只读模式打开文件，准备使用 fscanf 和 textscan 函数
dat3 = fscanf(fid, '%g', [4, inf]); % 读取 4*inf 个元素
frewind(fid); % 将文件指针重置到文件开头
dat4 = textscan(fid, '%2d %8.3f %8.3f %7.3f'); % 使用 textscan 函数读取文件中的数值到单元数组中
dat4{:} % 查看单元数组的内容
fclose(fid);
fid = fopen('data1.txt', 'rt'); % 以文本模式打开文件
dat5 = fread(fid); % 读取文件的所有字符，返回其 ASCII 值
str5 = char(dat5'); % 将 ASCII 值转换为字符串
dat6 = str2num(str5); % 从字符串中获取数值数组
fclose(fid);

### 2. 包含文本和数值的文本文件读取

当文件同时包含文本和数值时，可以使用 importdata 和 textread 函数来处理。例如：

dat1 = importdata('data2.txt', ' ', 1); % 读取以空格分隔的文本文件，跳过第一行
dat1.data % 返回数值部分
dat1.textdata % 返回文本数据部分
[a, b, c, d] = textread('data2.txt', '%s %f %f %f', 'headerlines', 1); % 跳过第一行，读取数据
fid = fopen('data2.txt', 'r');
dat2 = textscan(fid, '%s %f %f %f', 'HeaderLines', 1);
dat2{:} % 以列形式展示数据
fclose(fid);

### 3. 复杂格式的文本和数据混合文件读取

对于包含复杂格式的文本和数据混合文件，可以通过组合使用 textread 和 textscan 函数来实现。下面是一个示例：

dat1 = textread('data3.txt', '%s', 'delimiter', '
'); % 使用换行符作为分隔符读取文件
n1 = str2num(dat1{3}); % 提取第三行的数值，即串口1的帧数
dat1_1 = dat1(6:9); % 提取串口1的数据到字符串单元数组中
dat1_2 = cell2mat(deblank(dat1_1)); % 将字符串单元数组转换为字符数组
dat1_3 = str2num(dat1_2); % 将字符数组转换为数值数组
para1 = dat1_3(:, 2); % 提取串口1的参数2的值
m = find(strcmp(dat1, '串口2帧数：')); % 找到“串口2帧数：”所在的行
n2 = str2num(dat1{m + 1}); % 提取串口2的帧数
dat2_1 = dat1(m + 4 : m + 4 + n2); % 提取串口2的数据到字符串单元数组中
dat2_2 = cell2mat(deblank(dat2_1)); % 将字符串单元数组转换为字符数组
dat2_3 = str2num(dat2_2); % 将字符数组转换为数值数组
% 使用 textscan 函数读取文本文件并提取数据
fid = fopen('data3.txt', 'r');
n1 = textscan(fid, '%d', 'HeaderLines', 2); % 读取两行之后的数据，即串口1的帧数
dat1 = textscan(fid, '%[^串口]', 'HeaderLines', 2); % 从当前位置跳过两行开始读取字符串，直到遇到“串口”等字符
dat1_1 = str2num(dat1{:}{:}); % 将读取的字符串转换为数值数组
fclose(fid);

以上代码展示了如何在 MATLAB 中高效地读取不同格式的文本和数值数据，适用于各种数据处理场景。