python读写.mat文件

本文介绍在深度学习项目中,如何使用Python的numpy和scipy库读写MATLAB的.mat文件,实现Python与MATLAB之间的数据传输。通过示例代码展示了如何读取.mat文件中的矩阵数据,并将Python生成的数组保存为.mat文件供MATLAB使用。

背景

在做deeplearning过程中,使用caffe的框架,一般使用matlab来处理图片(matlab处理图片相对简单,高效),用Python来生成需要的lmdb文件以及做test产生结果。所以某些matlab从图片处理得到的label信息都会以.mat文件供python读取,同时也python产生的结果信息也需要matlab来做进一步的处理(当然也可以使用txt,不嫌麻烦自己处理结构信息)。

介绍

matlab和python间的数据传输一般是基于matlab的文件格式.mat,python中numpy和scipy提供了一些函数,可以很好的对.mat文件的数据进行读写和处理。
在这里numpy作用是提供Array功能映射matlab里面的Matrix,而scipy提供了两个函数loadmat和savemat来读写.mat文件。

示例


 
  1. import scipy.io as sio
  2. import numpy as np
  3. ###下面是讲解python怎么读取.mat文件以及怎么处理得到的结果###
  4. load_fn = 'xxx.mat'
  5. load_data = sio.loadmat(load_fn)
  6. load_matrix = load_data[ 'matrix'] #假设文件中存有字符变量是matrix,例如matlab中save(load_fn, 'matrix');当然可以保存多个save(load_fn, 'matrix_x', 'matrix_y', ...);
  7. load_matrix_row = load_matrix[ 0] #取了当时matlab中matrix的第一行,python中数组行排列
  8. ###下面是讲解python怎么保存.mat文件供matlab程序使用###
  9. save_fn = 'xxx.mat'
  10. save_array = np.array([ 1, 2, 3, 4])
  11. sio.savemat(save_fn, { 'array': save_array}) #和上面的一样,存在了array变量的第一行
  12. save_array_x = np.array([ 1, 2, 3, 4])
  13. save_array_y = np.array([ 5, 6, 7, 8])
  14. sio.savemat(save_fn, { 'array_x': save_array_x, 'array_x': save_array_x}) #同理,只是存入了两个不同的变量供使用
<think>我们被要求使用Python读写MATLAB的.m文件。注意,.m文件MATLAB的脚本文件或函数文件,通常是文本文件(包含代码),但有时用户可能误指.mat文件MATLAB的数据文件)。根据用户问题,明确是.m文件(文本文件)。 引用[4]中提到了使用scipy.io读写.mat文件(二进制数据文件),这与.m文件不同。因此,我们需要区分: - .m文件:文本文件,包含MATLAB代码。 - .mat文件:二进制文件,包含MATLAB工作空间变量。 用户明确要求读写.m文件,因此我们应该处理文本文件读写.m文件(文本文件)的方法与读写普通文本文件相同,因为.m文件本质上是纯文本文件,只是扩展名为.m。 步骤: 1. 读取.m文件:使用Python内置的open函数,以文本模式读取。 2. 写入.m文件:同样使用open函数,以文本模式写入。 注意:由于.m文件是文本文件,我们不需要特殊的库,直接使用文件操作即可。 但是,用户可能希望解析.m文件中的内容(例如变量、函数等),这需要解析MATLAB代码。这比较复杂,通常需要专门的解析器。不过,如果只是简单的读写(比如读取整个文件内容,或写入整个字符串),则很简单。 示例代码: 1. 读取.m文件: ```python # 读取.m文件 with open('example.m', 'r', encoding='utf-8') as file: content = file.read() print(content) ``` 2. 写入.m文件: ```python # 写入.m文件 content = "function y = myfunc(x)\n\ty = x^2;\nend" with open('myfunc.m', 'w', encoding='utf-8') as file: file.write(content) ``` 如果用户需要解析MATLAB代码(例如提取变量、函数等),则需要使用额外的工具。例如,可以使用`matlab.engine`来执行MATLAB代码(需要安装MATLAB),或者使用第三方库如`oct2py`(与Octave交互)或`pymatlab`,但这些主要用于执行MATLAB代码,而不是直接解析.m文件。 另外,有一个库`matlab_parser`(但可能不是官方维护)可以用于解析MATLAB代码。但请注意,这通常比较复杂。 根据用户需求,如果只是读写文本,那么使用上述基本文件操作即可。如果需要解析,可能需要更复杂的处理。 因此,回答应分为两部分: 1. 简单读写(作为文本文件)。 2. 解析(如果需要)的复杂方法。 由于引用中并没有直接关于.m文件读写的方法(引用[4]是关于.mat文件的),我们主要基于文本文件操作来回答。 相关问题: 1. 如何用Python解析MATLAB的.m文件中的变量和函数? 2. Python如何调用MATLAB的.m文件中的函数? 3. 如何将Python生成的数据保存为MATLAB可读的.m文件格式?</think>### Python 读写 MATLAB .m 文件的方法 MATLAB 的 `.m` 文件本质是**纯文本文件**,包含 MATLAB 代码或脚本。Python 可通过标准文本文件操作进行读写,无需特殊库。以下是具体方法: --- #### 1. **读取 .m 文件** ```python # 以文本模式读取 .m 文件 with open('example.m', 'r', encoding='utf-8') as file: matlab_code = file.read() print(matlab_code) # 输出文件内容 ``` - **说明**:直接读取文件内容为字符串,保留 MATLAB 代码格式(如函数定义、注释等)。 - **注意**:若文件包含中文,需指定 `encoding='utf-8'` 或 `'gbk'` 避免乱码。 --- #### 2. **写入 .m 文件** ```python # 创建或覆盖 .m 文件 new_code = """ function y = square(x) % 计算平方 y = x^2; end """ with open('new_function.m', 'w', encoding='utf-8') as file: file.write(new_code) ``` - **说明**:将 Python 字符串写入文件,生成标准 `.m` 文件,可在 MATLAB 中直接运行。 --- #### 3. **解析 .m 文件内容(进阶)** 若需提取特定内容(如函数名、变量),可使用正则表达式: ```python import re # 提取函数定义 with open('example.m', 'r') as file: content = file.read() functions = re.findall(r'function\s+\[?[\w\s,]+\]?\s*=\s*(\w+)\(', content) print("函数列表:", functions) # 输出:['square'] ``` --- #### ⚠️ 重要区分:`.m` 文件 vs `.mat` 文件 - **`.m` 文件**:文本格式的 MATLAB 代码(本文方法适用)。 - **`.mat` 文件**:二进制数据文件,需用 `scipy.io` 读写(引用[4]): ```python import scipy.io as sio data = sio.loadmat('data.mat') # 读取 .mat 文件 ``` --- ### 应用场景 1. **自动化代码生成**:用 Python 批量生成 MATLAB 脚本。 2. **跨平台协作**:在 Python 中预处理数据,输出 `.m` 文件MATLAB 分析。 3. **代码移植**:将 MATLAB 脚本读入 Python,逐步迁移算法。 --- ### 相关问题 1. 如何用 Python 调用 MATLAB 引擎执行 `.m` 文件? 2. 如何解析复杂的 MATLAB 脚本(如嵌套函数、类定义)? 3. PythonMATLAB 混合编程的最佳实践是什么? [^1]: MATLAB03:数据类型与文件读写 [^4]: python读写matlab的.m文件
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