读取和写入二进制其实是两个很类似的操作,了解了其中之一,另一个也就不难了。
二进制文件我们通常使用直接读取方式,Open 语句可以写为:
引用:
Open( 12 , File = 'TestBin.Bin' , Access = 'Direct' , Form = 'Unformatted' , RecL = 4 )
上面的 Access 表示直接读取方式,Form 表示无格式储存。比较重要的是 RecL 。我们读取数据时,是用记录来描述单位的,每一次读入或写入是一个记录。记录的长度在 Open 时就确定下来,以后不能改变。如果需要改变,只能 Close 以后再此 Open。
记 录长度在某些编译器下表示读取的 4 字节长度的倍数,规定为 4 表示记录长度为 16 字节。有些编译器下就直接表示记录的字节数,规定为 4 则表示记录长度为 4 字节。这个问题需要参考编译器手册。在 VF 系列里,这个值是前面一个含义。可以通过设置工程属性的 Fortran,Data,Use Bytes as RECL= Unit for Unformatted Files 来改变,使之成为后一个含义。在命令行模式下,则使用 /assume:byterecl 这个编译选项。
确定 RecL 大小是我们需要做的事情,一般来说,不适合太大,也不适合太小。还需要结合数据储存方式来考虑。太小的话,我们需要执行读写的次数就多,太大的话,我们就不方便操作小范围的数据。
有时候我们甚至会分多次来读取数据,每一次的 RecL 都不同。对于上面的 TestBin.Bin 文件来说,它比较简单,我以 16 字节长度和 8 字节长度两种读取方式来演示,你甚至可以一次 32 个字节长度全部读完:
(1)RecL = 4 【记录长度 16 字节】
引用:
Program main
Implicit None
Integer*4 :: iVar1 , iVar2
Real*4 :: rVar1 , rVar2
Character(Len=16) :: cStr
Open( 12 , File = 'TestBin.Bin' , Access = 'Direct' , Form = 'Unformatted' , RecL = 4 )
Read( 12 , Rec = 2 ) cStr
Read( 12 , Rec = 1 ) iVar1 , iVar2 , rVar1 , rVar2
Write( * , * ) cStr
Write( * , * ) iVar1 , iVar2 , rVar1 , rVar2
Close( 12 )
End Program main
这里的 Open 里指定了 RecL = 4(记录长度是 16 字节)。
第一个 Read 语句,直接读取第二笔记录(也就是第 17 字节到第 32 字节)。读取出的 cStr = "ABCDEFGHIGKLMNOP"。
第二个 Read 语句,返回来读取第一笔记录(也就是前面 16 个字节)。读取出的数据分别放入 4 个 4 字节的变量。(其中前面两个是整型,后面两个是实型)
输出结果为:
ABCDEFGHIGKLMNOP
271 783 2581.192 1.6892716E-07
看到这个结果,就说明我们成功了。
同时我们可以看到,第一个语句,我们直接跳到第二条记录读取,并没有读取第一条。这就是直接读取数据的方便。有时候我们根本不需要某些数据,这时候,我们可以直接跳到某一条记录上。这个记录甚至可以是我们实现算出来的变量。比如:
iRec = ( a + b ) / C
Read( 12 , Rec = iRec ) cStr
实现我们储存了 100 天的数据,我们只需要第 21 天的数据,我们怎么办?在顺序读取时,我们可能会开辟一个 100 元素的数组,或者循环执行 20 次空白的读取。但是在直接读取时,我们只需要执行一句 Read( 12 , Rec = 21 )。这是多么的方便。(直接读取和顺序读取虽然于文本文件和二进制文件没有直接的关联,但是文本文件通常用顺序读取,而二进制文件通常用直接读取。这是他 们的性质决定的。)
(2)RecL = 2【记录长度为 8 字节】
引用:
Program main
Implicit None
Integer*4 :: iVar1 , iVar2
Real*4 :: rVar1 , rVar2
Character(Len=16) :: cStr
Open( 12 , File = 'TestBin.Bin' , Access = 'Direct' , Form = 'Unformatted' , RecL = 2 )
Read( 12 , Rec = 4 ) cStr( 9 : 16 )
Read( 12 , Rec = 3 ) cStr( 1 : 8 )
Read( 12 , Rec = 1 ) iVar1 , iVar2
Read( 12 , Rec = 2 ) rVar1 , rVar2
Write( * , * ) cStr
Write( * , * ) iVar1 , iVar2 , rVar1 , rVar2
Close( 12 )
End Program main
这里设定的 RecL = 2 ,意思是一笔记录 8 个字节。所以我们不能一次读取 cStr 这个 16 字节的字符串。我们必须分两次读取。第一次读取第 4 笔记录,放入字符串后半段。第二次读取第 3 笔记录,放入字符串前半段。(可以调换位置)。然后读取第一笔记录的两个整型变量和第二笔记录的两个实型变量。
输出结果和(1)的方法一样。
(3)写入二进制文件
写入二进制文件同样需要考虑 RecL 的问题。我们这里以 RecL = 4 来举例。
引用:
Program main
Implicit None
Open( 12 , File = 'TestBinW.Bin' , Access = 'Direct' , Form = 'Unformatted' , RecL = 4 )
Write( 12 , Rec = 1 ) 271 , 783 , 2581.192_4 , 1.6892716E-07
Write( 12 , Rec = 2 ) "ABCDEFGHIGKLMNOP"
Close( 12 )
End Program main
写入二进制文件和读取二进制文件是差不多的,我就不再解释了。需要注意的是,如果直接写入第 N 笔记录,而文件没有只有 M 笔记录(M < N),那么,第 M+1 到第 N-1 笔记录会用 0 填充。也就是说,二进制文件不会出现断裂。
二进制文件的读写是比较灵活的,实际应用中,我们使用哪种方式,我们应该根据自己的情况来设计。如何选择合适的记录长度 RecL,如何设计高效的储存方式等。