MATLAB中的内存映射文件？

Posted 2023-04-17

【中文标题】MATLAB中的内存映射文件？

【英文标题】：Memory map file in MATLAB?

【发布时间】：2014-01-06 15:12:08

【问题描述】：

我决定使用 memmapfile，因为我的数据（通常为 30Gb 到 60Gb）太大而无法放入计算机的内存中。

我的数据文件包含两列数据，对应于两个传感器的输出，我有 .bin 和 .txt 两种格式。

m=memmapfile('G:\E-Stress Research\Data\2013-12-18\LD101_3\EPS/LD101_3.bin','format','int32')
m.data(1)

我使用上面的代码将我的数据内存映射到变量“m”，但我不知道要使用什么数据格式（int8'，'int16'，'int32'，'int64'，'uint8'，' uint16'、'uint32'、'uint64'、'single' 和 'double'）。 事实上，我尝试了 MATLAB 支持的所有列出的数据格式，但是当我使用 m.data(index number) 时，我从来没有得到我所期望的一对数字（2 列数据），这个数字也将是根据我使用的格式而有所不同。

如果有人对 memmapfile 有经验，请帮助我。

Here 是我的数据文件的一些较小版本，因此人们可以了解我的数据的结构：

干杯 詹姆斯

【问题讨论】：

假设你有一个普通的二进制文件，没有结构。所有的数据都简单的写成一行，类似于X(:)将矩阵转换为向量。你有任何信息如何编写二进制文件吗？如果没有，请尝试创建小示例 .txt 和 .bin 文件并上传。

看来使用'Format' 选项可以指定“数组形状”。

@DanielR 我不知道二进制文件是怎么写的，但是我创建了一些相对较小的文件并上传了它们：dropbox.com/sh/rzut4zbrert9fm0/q9SiZYmrdG

@A.Donda 我认为定义数组形状的问题是我有两列数据但长度未知；这还能用吗？

使用常规数据时，如果数据大小未知，可以使用reshape(data,2,[])，[] 是一个占位符，表示使用任何适合的函数，' 中可能有类似的选项格式化函数

【参考方案1】：

memmapfile 是为读取二进制文件而设计的，这就是您在处理文本文件时遇到问题的原因。那里的数据是字符，因此您必须将它们作为字符读取，然后将它们解析为数字。更多内容如下。

二进制文件似乎不仅仅包含以二进制格式写入的浮点值流。我也在文件中看到标识符（字符串）和其他内容。您阅读该文件的唯一希望是联系创建二进制文件的设备制造商，并询问他们如何读取此类文件。可能会有一个 SDK，或者至少是格式的描述。您可能需要对此进行调查，因为您的文本文件中的浮点数可能会被截断，也就是说，与直接读取浮点数的二进制表示相比，您会丢失精度。

好的，那么如何使用memmapfile 读取您的文件？ This post 提供了一些提示。

首先我们以'uint8' 的形式打开您的文件（注意没有'char' 选项，因此作为一种解决方法，我们将文件内容读入相同大小的数据类型）：

m = memmapfile('RTL5_57.txt','Format','uint8'); % uint8 is default, you could leave that off

我们可以通过将读取的数据转换为 char 来将读取的 uint8 数据渲染为字符：

c = char(m.Data(1:19)).' % read the first three lines. NB: transpose just for getting nice output, don't use it in your code
c = 
    0.398516    0.063440
    0.399611    0.063284
    0.398985    0.061253

由于文件中的每一行都具有相同的长度（数字为 2*8 个字符，换行符为 1 个制表符，换行符为 2 个字符 = 19 个字符），我们可以通过读取 N*19 值从文件中读取 N 行.所以m.Data(1:19) 给你第一行，m.Data(20:38) 第二行，m.Data(20:57) 第二和第三行。一次读多少就读多少。

然后我们必须将读入的数据解析成浮点数：

f = sscanf(c,'%f')
f =
    0.3985
    0.0634
    0.3996
    0.0633
    0.3990
    0.0613

现在剩下的就是将它们重塑为两列格式

d = reshape(f,2,[]).'
d =
    0.3985    0.0634
    0.3996    0.0633
    0.3990    0.0613

比使用memmapfile更简单的方法： 您不需要使用memmapfile 来解决您的问题，而且我认为这会使事情变得更加复杂。您可以简单地使用fopen 后跟fread：

fid = fopen('RTL5_57.txt');
c = fread(fid,Nlines*19,'*char');
% now sscanf and reshape as above
% NB: one can read the values the text file directly with f = fscanf(fid,'%f',Nlines*19).
% However, in testing, I have found calling fread followed by sscanf to be faster
% which will make a significant difference when reading such large files.

使用它，您可以一次读取Nlines 值对，处理它们，然后再次调用fread 以读取下一个Nlines。 fread 记住它在文件中的位置（就像 fscanf 一样），所以只需使用相同的调用来获取下一行。因此很容易编写一个循环来处理整个文件，如果您在文件末尾，请使用feof(fid) 进行测试。

建议使用更简单的方法here：使用textscan。稍微修改他们的示例代码：

Nlines = 10000;

% describe the format of the data
% for more information, see the textscan reference page
format = '%f\t%f';

fid = fopen('RTL5_57.txt');

while ~feof(fid)
   C = textscan(fid, format, Nlines, 'CollectOutput', true);
   d = C1;  % immediately clear C at this point if you need the memory! 
   % process d
end

fclose(fid);

再次注意，fread 后跟 sscanf 将是最快的。但是请注意，只要文本文件中有一行与您的格式不完全匹配，fread 方法就会终止。另一方面，textscan 可以容忍空白更改，因此更加健壮。