Введение

Системные объекты являются классами MATLAB, которые выводят из matlab.System. В результате Системные объекты, все наследовали общий открытый интерфейс, который включает стандартные методы:

Когда вы создаете новые виды Системных объектов, вы обеспечиваете определенные реализации для всех предыдущих методов, чтобы определить его поведение.

В этом примере мы обсуждаем внутреннюю структуру и использование следующих двух Системных объектов:

Чтобы создать эти Системные объекты для потоковой передачи данных в и из MATLAB, этот пример использует стандартные низкоуровневые функции ввода-вывода файлов, доступные в MATLAB (как fscanffreadfprintf, и fwrite). Путем абстракции далеко большинства деталей использования тех функций, они стремятся делать задачу из чтения и записи переданных потоком данных более простой и более эффективной.

Этот пример включает использование многих усовершенствованных построений, чтобы создать Системные объекты. Для более основного введения в объекты авторской системы см. Создание системных объектов.

Определение класса TextFileReader

TextFileReader класс включает определение класса, публичные и частные свойства, конструктора, защищенные методы, переопределенные от matlab.System базовый класс и закрытые методы. TextFileWriter класс так же структурирован.

Определение класса

Определение класса утверждает что TextFileReader класс выведен из обоих matlab.System и matlab.system.mixin.FiniteSource.

   classdef (StrictDefaults)TextFileReader < matlab.System & matlab.system.mixin.FiniteSource

Общественные собственности

Публичные свойства могут быть изменены пользователем, чтобы настроить поведение объекта к его конкретному приложению. TextFileReader имеет два ненастраиваемых публичных свойств (они могут только быть изменены перед первым вызовом объекта), и четыре настраиваемых публичных свойств. Все публичные свойства имеют значение по умолчанию. Значения по умолчанию присвоены соответствующим свойствам, когда ничто иное не задано пользователем.

   properties (Nontunable)
       Filename   = 'tempfile.txt' 
       HeaderLines = 4
   end

   properties
       DataFormat = '%g' 
       Delimiter = ',' 
       SamplesPerFrame = 1024
       PlayCount = 1
   end

Частные свойства

Частные свойства не отображаются пользователю и могут служить многим целям, включая

   properties(Access = private)
       pFID = -1 
       pNumChannels 
       pLineFormat 
       pNumEofReached = 0
   end

Конструктор

Конструктор задан так, чтобы можно было создать TextFileReader объект с помощью пар "имя-значение". Конструктор называется когда новый экземпляр TextDataReader создается. Вызов setProperties в конструкторе позволяет устанавливать свойства с парами "имя-значение" при конструкции. Никакие другие задачи инициализации не должны быть заданы в конструкторе. Вместо этого используйте setupImpl метод.

   methods
       function obj = TextFileReader(varargin)
           setProperties(obj, nargin, varargin{:});
       end
   end

Сверхизбавление matlab.System Защищенные методы базового класса

Открытые методы, характерные для всех Системных объектов, у каждого есть соответствующие защищенные методы, которые они вызывают внутренне. Имена этих защищенных методов все включают Impl постфикс. Они могут быть реализованы при определении класса, чтобы программировать поведение Системного объекта.

Для получения дополнительной информации о соответствии между стандартными открытыми методами и их внутренними реализациями, обратитесь к Сводным данным Последовательности Вызова.

Например, TextFileReader переопределения они Impl методы:

Закрытые методы

Закрытые методы только доступны из других методов того же класса. Они могут использоваться, чтобы сделать остальную часть кода более читаемой. Они могут также улучшить возможность многократного использования кода путем группировки в соответствии с отдельным кодом стандартных программ, который используется многократно в различных частях класса. Для TextFileReader, закрытые методы создаются для:

Запись и чтение данных

В этом примере показано, как можно использовать TextFileReader и TextFileWriter :

Создайте простой текстовый файл

Создайте новый файл, чтобы сохранить два синусоидальных сигнала частотами 50 Гц и 60 Гц. Для каждого сигнала хранимые данные состоят из 800 выборок на уровне выборки 8 кГц.

Создайте выборки данных:

fs = 8000;
tmax = 0.1;
t = (0:1/fs:tmax-1/fs)';
N = length(t);
f = [50,60];
data = sin(2*pi*t*f);

Сформируйте строку заголовка, чтобы описать данные читаемым способом к будущему использованию (дополнительный шаг):

fileheader = sprintf(['The following contains %d samples of two ',...
    'sinusoids,\nwith frequencies %d Hz and %d Hz and a sample rate of',...
    ' %d kHz\n\n'], N, f(1),f(2),fs/1000);

Чтобы сохранить сигнал к текстовому файлу, создайте TextFileWriter объект. Конструктор TextFileWriter нуждается в имени конечного файла и некоторых дополнительных параметров, которые могут быть переданы в как пары "имя-значение".

TxtWriter = TextFileWriter('Filename','sinewaves.txt','Header',fileheader)

TxtWriter = 
  TextFileWriter with properties:

      Filename: 'sinewaves.txt'
        Header: 'The following contains 800 samples of two sinusoids,...'
    DataFormat: '%.18g'
     Delimiter: ','

TextFileWriter записывает данные к разделенным от разделителя ASCII-файлам. Его публичные свойства включают:

Чтобы записать все доступные данные в файл, один вызов может использоваться.

TxtWriter(data)

Выпустите управление файла путем вызова release функция.

release(TxtWriter)

Данные теперь хранимы в новом файле. Чтобы визуально смотреть файл, введите:

edit('sinewaves.txt')

Поскольку заголовок поднимает три линии, данные запускают на линии 4.

В этом простом случае мала длина целого сигнала, и это соответствует удобно на системной памяти. Поэтому данные могут быть созданы целиком и записаны в файл на одном шаге.

Существуют случаи, когда этот подход не возможен или практичен. Например, данные могут быть слишком большими, чтобы поместиться в одну переменную MATLAB (слишком большой, чтобы соответствовать на системной памяти). В качестве альтернативы данные могут быть созданы циклически в цикле или переданы потоком в MATLAB из внешнего источника. Во всех этих случаях, передавая данные потоком в файл может быть сделан с подходом, похожим на следующий пример.

Используйте переданный потоком генератор синусоиды, чтобы создать систему координат данных на цикл. Запустите желаемое количество итераций, чтобы создать данные и сохранить его в файл:

frameLength = 32;
tmax = 10; 
t = (0:1/fs:tmax-1/fs)';
N = length(t);
data = sin(2*pi*t*f);
numCycles = N/frameLength;

for k = 1:10 % Long running loop when you replace 10 with numCycles. 
    dataFrame = sin(2*pi*t*f);
    TxtWriter(dataFrame)
end

release(TxtWriter)

Читайте из файла существующего текста

Чтобы читать из текстового файла, создайте экземпляр TextFileReader.

TxtReader = TextFileReader('Filename','sinewaves.txt','HeaderLines',3,'SamplesPerFrame',frameLength)

TxtReader = 
  TextFileReader with properties:

           Filename: 'sinewaves.txt'
        HeaderLines: 3
         DataFormat: '%g'
          Delimiter: ','
    SamplesPerFrame: 32
          PlayCount: 1

TextFileReader считывает числовые данные из разделенных от разделителя ASCII-файлов. Его свойства похожи на те из TextFileWriter. Некоторые различия следуют

Чтобы считать данные из текстового файла, более общий переданный потоком подход используется. Этот метод чтения данных также относится к контакту с очень большими файлами данных. Предварительно выделите систему координат данных с frameLength строки и 2 столбца.

dataFrame = zeros(frameLength,2,'single');

Читайте из текстового файла и запишите в двоичный файл, в то время как данные присутствуют в файле исходного текста. Заметьте как метод isDone используется, чтобы управлять выполнением цикла с условием продолжения.

while(~isDone(TxtReader))
    dataFrame(:) = TxtReader();
end

release(TxtReader)

Сводные данные

Этот пример проиллюстрировал, как создать и использовать Системные объекты, чтобы читать из и записать в файлы числовых данных. TextFileReader и TextFileWriter может быть отредактирован, чтобы выполнить файл специального назначения читающие и пишущие операции. Можно также объединить эти пользовательские Системные объекты с объектами встроенной системы, такими как dsp.BinaryFileWriter и dsp.BinaryFileReader.

Для получения дополнительной информации об объектах авторской системы для пользовательских алгоритмов см. Создание системных объектов.