55、HDF5与并行文件操作：原理、实践与优化

HDF5与并行文件操作：原理、实践与优化

1. HDF5的自描述特性与优势

传统数据文件格式需要依赖读写代码才能使数据有意义，而Hierarchical Data Format（HDF）的第5个版本，即HDF5，采用了不同的方法。HDF5提供了一种自描述的并行数据格式，之所以称为自描述，是因为数据的名称和特征与数据本身一起存储在文件中。借助文件内包含的数据描述，无需源代码，只需查询文件即可读取数据。

HDF5还拥有丰富的命令行实用工具，如 h5ls 和 h5dump ，可用于查询文件内容。在检查文件是否正确写入时，这些工具非常有用。以二进制格式写入数据可保证速度和精度，但难以检查数据是否正确写入。而这些实用工具提供了一种独立于读取操作来检查写入操作的方法。

2. HDF5基本操作函数

HDF5库分为几个低级别功能组，通过组内所有调用的前缀进行区分。以下是一些重要操作的函数：
- 文件处理操作 ：
| 命令 | 描述 |
| ---- | ---- |
| H5Fcreate | 集体打开文件，如果文件不存在则创建 |
| H5Fopen | 集体打开已存在的文件 |
| H5Fclose | 集体关闭文件 |

• 数据空间操作 ：
  | 命令 | 描述 |
  | ---- | ---- |
  | H5Screate_simple | 创建多维数组类型 |
  | H5Sselect_hypersl