在 Matlab 中将 4D 矩阵保存到具有高精度 (%1.40f) 的文件中

Posted 2023-05-07

【中文标题】在 Matlab 中将 4D 矩阵保存到具有高精度 (%1.40f) 的文件中

【英文标题】：Save 4D matrix to a file with high precision (%1.40f) in Matlab

【发布时间】：2013-06-26 03:27:33

【问题描述】：

我需要在 MATLAB 中将 4D 矩阵 (M-(16x,101x,101x,6x) 写入具有高精度 ('precision'-'%1.40f') 的文件。

我发现save('filename.mat', 'M' ); 用于多维矩阵，但无法设置精度（仅限-double）。另一方面，我发现dlmwrite('filename.txt', M, 'delimiter', '\t', 'precision', '%1.40f'); 可以设置精度，但仅限于二维数组。

有人可以提出解决我问题的方法吗？

【问题讨论】：

请记住，您可以 reshape 将您的 4-D 阵列转换为 2D 并在需要时返回 ...

【参考方案1】：

如果 MATLAB 中的双精度数只保留 16 个小数部分，那么存储 40 个小数部分有什么意义？ 试试这个代码：

t=pi
whos
fprintf('%1.40f\n',t)

输出是

Name      Size            Bytes  Class     Attributes
t         1x1                 8  double              

3.1415926535897931000000000000000000000000

save('filename.mat', 'M' ); 命令将以二进制表示形式存储数字（每个双精度数字 8 个字节）。与纯文本表示相比，这在节省空间方面是无与伦比的。

至于 j_kubik 建议的 4D 形状似乎很简单。

【参考方案2】：

我一直认为save 将存储与您已经拥有的数字完全相同的数字，其精度已经用于在 matlab 中存储它们 - 您不会丢失任何东西。唯一的问题可能是磁盘空间消耗（数字太精确？）和 .mat 文件的封闭格式（外部程序无法读取）。如果我只想存储数据并稍后用 matlab 读取它们，我肯定会选择save。 save 也可以打印 ascii 数据，但它（如 dlmwrite）仅限于 2D 数组，因此在您的情况下使用 dlmwrite 会更好。

另一种解决方案：

tmpM = [size(M), 0, reshape(M, [], 1)];
dlmwrite('filename.txt', tmpM, 'delimiter', '\t', 'precision', '%1.40f');

阅读会有点困难，但只是一点点;)

然后您可以编写自己的函数来使用fopen 和fprintf 将内容写入文件（就像dlmwrite 所做的那样）-在那里您可以控制文件格式的各个方面（包括精度）。

如果我真的关心精度、文件大小和执行时间（这可能不适合你），我会做的事情是编写一个 mex 函数，它接受一个矩阵参数并将其存储在一个二进制文件中只需从 matlab 复制原始数据缓冲区。它还需要一些数组维度的指示，并且可能是最快的（不确定save 是否还没有做类似的事情）。

【讨论】：

不错！但是M(:) 可能比reshape(M, [], 1) 更整洁。

@pm89 我同意M(:) 更整洁，但您必须牢记新阵列的形状。喜欢这个tmpM = [size(M), 0, M(:)']; 或这个tmpM = [size(M); 0; M(:)];。

我不确定它背后的实际实现是什么，但 M(:) 和 reshape(M, [], 1) 完全相同。我更喜欢后者，因为迷信reshape 的实现可能不需要在重塑时复制整个数组。如果我有时间，有一天我会调查其中的差异。