MATLAB中 MAT 文件的加载与读取教程

在 MATLAB 环境下，处理和分析数据是其核心功能之一。其中一种常用的数据交换格式便是 MAT文件（MATrix LABoratory file），它能够存储整个 MATLAB 工作空间中的变量及其结构体、细胞数组等多种复杂类型的数据对象。以下将详细解读如何在 MATLAB 中进行 MAT 文件的加载与读取操作。

**1. **MAT 文件的基本概念及用途：

MAT 文件本质上是一个二进制文件，在 MATLAB 里用于保存工作区的所有或部分变量以方便后续使用或者跨平台分享。由于它是专为 MATLAB 设计优化过的储存方式，因此相比于文本形式如 CSV 或者 Excel 数据表等，具有更快的存取速度以及对复杂数组类型的良好支持能力。

**2. 加载/打开一个 MAT 文件：**

要在 MATLAB 中加载已经存在的 MAT 文件，可以采用 `load` 函数实现此目的。假设我们有一个名为 “data.mat” 的文件需要导入到当前的工作空间中，只需键入如下命令行代码：



执行上述指令后，“data.mat” 文件里的所有变量会被自动解压并导入至 MATLAB 当前工作空间内，此时用户可以直接调用这些变量名来访问它们所对应的数值内容。

如果想指定只从 MAT 文件中加载某个特定变量，则可以通过下面的方式实现：


在这种情况下，只有指定了名字的那个变量会出现在 workspace 中，并且该函数返回的结果实际上是个包含这个特定变量的一个 struct 对象。

**3. 直接获取 MAT 文件内的变量列表：**

若要查看 "data.mat" 内部究竟包含了哪些可供加载的变量而不实际将其全部引入内存，可先利用 `-structArrayOption` 参数结合 `whos('-file','filename')` 命令列出相关变量的信息:


这条语句将会显示“data.mat”的内部构成情况，包括各个变量的名字、大小以及其他属性信息。

**4. 使用 save 和 matfile 实现自定义写入 MAT 文件：**

除了加载已有的 MAT 文件外，创建新的 MAT 文件同样简单易行，主要通过 `save` 函数完成。例如要把当前workspace下的变量'a'和'b'另存成'myDataFile.mat':


此外还可以选择性地以层次化的方式来构造和修改 MAT 文件，这时需要用到 `matfile` 功能：



综上所述，无论是简单的单个或多变量子集的读取还是高级别的按需定制存储过程，MATLAB 提供了一套完整高效的解决方案以便于用户管理和操纵不同来源的各种规模型态数据资源。理解并熟练运用以上关于 MAT 文件的操作技巧无疑能极大地提升数据分析效率和编程体验。