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：

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：

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

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

>>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.

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

a=

19778

%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

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

>>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？

>>class(a)
ans=
single

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

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

%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

%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：

>>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，

>>a=fread(f,3,'*uint8')

a=

66
77
62

>>frewind(f);
>>a=fread(f,4,'1*int8=>int8',1)

a=

66
62

2

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

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

a=

66
62

%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

>>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：