使用MATIO庫讀取Matlab數據文件中的多維數組

MATIO是一個用于讀寫Matlab數據文件(.mat)的開源C庫。下面是一個完整的示例程序，展示如何使用MATIO庫讀取Matlab數據文件中的多維數組。

示例程序

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <matio.h>int main(int argc, char *argv[]) {if (argc < 2) {fprintf(stderr, "Usage: %s <matfile>\n", argv[0]);return EXIT_FAILURE;}const char *filename = argv[1];// 打開Matlab數據文件mat_t *matfp = Mat_Open(filename, MAT_ACC_RDONLY);if (matfp == NULL) {fprintf(stderr, "Error opening MAT file %s\n", filename);return EXIT_FAILURE;}// 讀取文件中的所有變量matvar_t *matvar;while ((matvar = Mat_VarReadNextInfo(matfp)) != NULL) {printf("Found variable: %s\n", matvar->name);// 檢查變量是否為多維數組if (matvar->rank > 2) {printf("  It's a multidimensional array with rank %d\n", matvar->rank);printf("  Dimensions: ");for (int i = 0; i < matvar->rank; i++) {printf("%d ", (int)matvar->dims[i]);}printf("\n");// 實際讀取數據（之前只讀取了信息）Mat_VarFree(matvar);matvar = Mat_VarRead(matfp, matvar->name);// 根據數據類型處理數據switch (matvar->class_type) {case MAT_C_DOUBLE: {double *data = (double *)matvar->data;printf("  Data type: double\n");// 計算總元素數size_t total = 1;for (int i = 0; i < matvar->rank; i++) {total *= matvar->dims[i];}// 打印前10個元素作為示例printf("  First 10 elements: ");for (size_t i = 0; i < (total > 10 ? 10 : total); i++) {printf("%g ", data[i]);}printf("\n");break;}case MAT_C_SINGLE: {float *data = (float *)matvar->data;printf("  Data type: single\n");break;}case MAT_C_INT32: {int32_t *data = (int32_t *)matvar->data;printf("  Data type: int32\n");break;}// 可以添加更多數據類型處理default:printf("  Unhandled data type: %d\n", matvar->class_type);}}Mat_VarFree(matvar);}// 檢查是否有讀取錯誤if (!Mat_VarReadNextInfo(matfp)) {if (feof(matfp->fp)) {printf("Reached end of file\n");} else {fprintf(stderr, "Error reading MAT file\n");}}// 關閉文件Mat_Close(matfp);return EXIT_SUCCESS;
}

編譯說明

要編譯這個程序，你需要先安裝MATIO庫。在Linux系統上，可以使用以下命令安裝：

sudo apt-get install libmatio-dev  # Ubuntu/Debian

然后使用gcc編譯：

gcc -o read_mat read_mat.c -lmatio

程序說明

1. 程序接受一個.mat文件作為輸入參數
2. 使用Mat_Open打開Matlab數據文件
3. 使用Mat_VarReadNextInfo遍歷文件中的所有變量
4. 對于每個變量，檢查其維數(rank)是否大于2，如果是則認為是多維數組
5. 根據數據類型(雙精度、單精度、整型等)處理數據
6. 打印數組的基本信息和部分數據作為示例
7. 最后關閉文件并釋放資源

注意事項

1. 這個示例主要處理了double類型的數組，其他數據類型需要類似處理
2. 實際應用中，你可能需要根據數組的維度進行更復雜的操作
3. 記得總是釋放分配的變量(Mat_VarFree)和關閉文件(Mat_Close)
4. 對于非常大的數組，直接打印所有元素可能不實際

你可以根據需要修改這個示例程序，比如只讀取特定名稱的變量，或者對多維數組進行特定的處理操作。