c++矩阵数据的二进制读写（序列化和反序列化）（csdn）————程序.pdf

在C++编程中，二进制读写是提高文件存储效率和快速加载数据的重要方法，尤其是在处理大量数据如矩阵时。这里的"矩阵数据的二进制读写（序列化和反序列化）"指的是将矩阵数据以二进制格式保存到磁盘上，然后能够从该二进制文件中恢复原始数据的过程。这种技术被称为序列化和反序列化，因为数据从内存（序列化）转换为磁盘格式，然后又可以从磁盘（反序列化）回放到内存中。 在这个特定的代码实现中，`Model2D`是一个模板类，用于存储二维矩阵数据。它支持两种不同的文件保存格式：二进制和文本。模板参数`T`允许使用任何数据类型，如`int`、`float`或`double`。 1. **构造函数**：`Model2D`类有一个构造函数，接收行数`nj`、列数`ni`、默认值`value`以及矩阵名称`name`。它初始化一个`ni`x`nj`大小的二维向量`grid`，并将所有元素设置为`value`。同时，存储矩阵的名称`name`。 2. **二进制保存**：`savebin`函数负责将`Model2D`对象以二进制格式写入文件。它打开指定的文件流以二进制模式写入。然后，它将矩阵名（字符串）写入文件，接着是`ni`和`nj`的整数值，最后是矩阵的所有元素。每个元素都用`write`函数写入，确保正确地转换为字节流。 3. **文本保存**：`savetxt`函数将矩阵以文本格式保存，便于人类阅读。同样，它打开文件流，但以文本模式写入。它首先写入`ni`和`nj`，然后逐行写入矩阵元素，每行元素之间用空格分隔，每行结束后换行。 4. **二进制读取**：`readbin`函数执行反序列化过程，从二进制文件中恢复`Model2D`对象。它打开文件流以二进制模式读取，读取矩阵名，然后读取`ni`和`nj`的值，最后读取所有矩阵元素。注意，`read`函数用于从文件中读取字节并转换回原始数据类型。 5. **文件操作错误处理**：在所有文件操作中，都检查了文件是否成功打开，如果失败，将打印错误消息并返回错误代码。 二进制读写相比文本格式有几个优势： - **效率**：二进制文件通常比文本文件小得多，因此读写速度更快。 - **空间利用率**：不涉及字符串解析，数据占用更少的空间。 - **兼容性**：二进制格式可能需要特定的程序来读取，不像文本格式那样通用，但对特定应用来说，可以提供高效的数据交换。 然而，二进制文件的缺点包括不易于人阅读，跨平台兼容性问题，以及可能的编码差异。因此，通常在需要快速访问大量数据时使用二进制格式，而在需要可移植性和可读性时使用文本格式。