Как открывать и читать файлы в Scilab

Введение

Scilab — это свободное ПО для численных вычислений под Linux, похожее на Matlab. В этом руководстве показано, как загружать данные из файлов в Scilab для последующей обработки. Scilab интерпретирует содержимое и структуру файла по доступным функциям ввода/вывода. Чтобы использовать файл в среде Scilab, нужно знать несколько команд, которые позволяют открыть, прочитать и корректно закрыть файл.

Если вы ещё не установили Scilab, сначала следуйте нашему руководству по установке Scilab.

Открытие файлов: команда mopen

Команда mopen открывает файл в Scilab. Общий синтаксис:

[fd, err] = mopen(file [, mode, swap ])

Значения аргументов:

• file: строка с путём к открываемому файлу.
• mode: строка, задающая режим доступа к файлу.
• swap: скаляр. Если swap = 0, автоматическая перестановка байтов отключена. Значение по умолчанию — 1.
• err: возвращает значение, указывающее на возможную ошибку (см. таблицу далее).
• fd: положительное целое число — дескриптор файла.

Таблица ошибок (возвращаемые err)

Пример: открытие файла в Ubuntu

В этом примере мы открываем документ MS Word с помощью команды mopen:

[fd, err] = mopen('/home/david/Documentos/Celestron Ubuntu.docx')

Обратите внимание, что здесь не указаны дополнительные аргументы — файл открывается только для чтения по умолчанию.

![/files/e522d1e1-a3d7-46d8-9bb2-6b40191a0b39.png]

Alt: Интерфейс Scilab с переменной fd в обозревателе переменных

Важно: в обозревателе переменных (Variable Browser) вы увидите созданные переменные, включая fd.

![/files/62ba1a49-ef96-44f9-9cfd-b9d15d03b4b9.png]

Alt: Список переменных в Variable Browser, показывающий дескриптор файла fd

Параметры аргумента mode

Параметры управляют доступом к потоку. Возможные значения:

• r: открыть файл для чтения.
• rb: открыть бинарный файл для чтения.
• rt: открыть текстовый файл для чтения.
• w: создать новый файл для записи; если файл существует — усечь до нулевой длины.
• wb: создать новый бинарный файл для записи; усечь, если существует.
• wt: создать новый текстовый файл для записи; усечь, если существует.
• a или ab: открыть файл для дозаписи в конец.
• r+ или r+b: открыть файл для обновления (чтение/запись).
• w+ или w+b: усечь до нулевой длины или создать новый файл для обновления.
• a+ или a+b: открыть для обновления с дозаписью в конец.

Пример: создание и запись текстового файла

В этом примере мы создаём текстовый файл и записываем в него одну строку.

Введите в Scilab:

[fd, err] = mopen('/home/your name/test.txt', 'wt' );

mputl('Line text for test purposes', fd);

![/files/a1d49671-ef7c-4602-ab25-a2c0f9c8750f.png]

Alt: Создание файла в Scilab и запись строки с помощью mputl

Если вы закончили работу с файлом, обязательно закройте его командой mclose. Синтаксис mclose показан ниже.

mclose (fd);

Затем можно найти созданный файл в каталоге и открыть его в файловом менеджере или текстовом редакторе.

![/files/089e8faa-648f-4257-be17-6aa8d0bdba6c.png]

Alt: Файловый менеджер Ubuntu, отображающий test.txt

![/files/f7fd2993-fdfa-4e8b-bec9-729f6b21d0a6.png]

Alt: Открытие текстового файла test.txt в редакторе

Это полезно, когда нужно получить данные из внешнего источника — например, приёркач данных. Мы можем загрузить данные из .txt и затем обработать их в Scilab.

Закрытие файлов: команда mclose

Команда mclose закрывает файл, ранее открытый с помощью mopen. Если аргумент fd опущен, mclose закроет последний открытый файл. mclose(‘all’) закрывает все файлы, открытые через file(‘open’,..) или mopen.

Важно: будьте внимательны при использовании mclose(‘all’) внутри скрипта Scilab — такая команда закроет текущий скрипт и дальнейшие команды в нём выполнены не будут.

Чтение и использование содержимого текстового файла

При необходимости прочитать и использовать содержимое текстового файла используется команда mgetl.

Команда mgetl

mgetl читает одну или несколько строк из текстового файла.

Синтаксис:

txt=mgetl(file_desc [,m])

Аргументы:

• file_desc: строка с именем файла или логическая единица (дескриптор), возвращённая mopen.
• m: целое скалярное число — количество читаемых строк. Значение по умолчанию — -1 (прочитать все строки).
• txt: возвращается как столбцовый вектор строк.

Пример использования mgetl

С файлом, созданным ранее, можно выполнить:

>fd=mopen(/home/david/test.txt', 'r')

>txt=mgetl(fd,1);

>txt

>mclose(fd);

Примечание: в mopen для чтения используется режим ‘r’. Файл нельзя одновременно открывать только для чтения и только для записи; выбирайте соответствующий режим. Здесь mgetl с аргументом 1 прочитает только первую строку; не забудьте закрыть файл mclose. Содержимое первой строки сохраняется в переменной txt типа строка.

![/files/6cc28577-e192-4d5b-849b-b0cd4f242ac2.png]

Alt: Пример чтения первой строки текстового файла через mgetl и отображения результата в консоли Scilab

Существуют и более продвинутые команды для работы с различными форматами данных; они будут рассмотрены в последующих руководствах.

Полезные советы и рекомендации

Важно: всегда проверяйте возвращаемые значения err и fd после mopen. Нулевой err и положительный fd означают успешное открытие.

• Закрывайте файлы вручную через mclose, чтобы избежать утечки дескрипторов.
• Для бинарных данных используйте режимы rb/wb и учитывайте перестановку байтов (swap) при переносе между архитектурами.
• При чтении больших текстовых файлов используйте mgetl с ограничением количества строк, чтобы избежать переполнения памяти.

Когда подход не сработает (контрпримеры)

• Попытка открыть файл, к которому нет прав доступа — mopen вернёт err = -2.
• Открытие двоичных файлов в текстовом режиме (rt) может привести к некорректному чтению и ошибкам интерпретации символов.
• Внутри скрипта вызов mclose(‘all’) приведёт к преждевременному завершению выполнения скрипта, если после него идут другие команды.

Альтернативные подходы

• Для табличных данных (CSV, TSV) предпочтительнее использовать read_csv или csvRead (в зависимости от доступных модулей) — они сразу вернут матрицу/таблицу, удобную для анализа.
• Для двоичных научных форматов (например, HDF5) используйте специализированные библиотеки/модули, если они доступны для Scilab.
• Для автоматической загрузки и предобработки данных можно написать обёртку-скрипт, которая проверяет ошибки, логгирует операции и репортажирует состояние.

Мини-методология: стандартный рабочий цикл при работе с файлами в Scilab

1. Подготовьте путь к файлу и определите нужный режим (r, w, rb, wb, a и т.д.).
2. Откройте файл: [fd, err] = mopen(file, mode).
3. Проверьте err и fd. Если err ≠ 0 — обработайте ошибку.
4. Выполните чтение (mgetl) или запись (mputl/mput) по необходимости.
5. Закройте файл mclose(fd). При массовых операциях используйте mclose(‘all’) осознанно.
6. Валидируйте результаты и выполните последующую обработку.

Контрольный список по работе с файлами (роли и обязанности)

Разработчик:

• Указать правильный режим открытия файла.
• Обработать err и логировать ошибки.
• Закрыть дескрипторы в блоках finally/после завершения.

Администратор системы:

• Настроить права доступа к файлам и каталогам.
• Убедиться, что файловая система поддерживает требуемые операции (символические ссылки, NFS и т.д.).

Аналитик данных:

• Выбрать подходящий формат импорта (текст/CSV/бинарный).
• Проверить целостность и кодировку текстовых файлов (UTF-8 vs Latin1).

Критерии приёмки

• Файл успешно открыт: err == 0 и fd > 0.
• Содержимое прочитано без ошибок и соответствует ожидаемым строкам/структуре.
• Все открытые дескрипторы закрыты после завершения операции.

Короткий глоссарий (1 строка каждое определение)

• fd: дескриптор файла — целое число, идентифицирующее открытый файл.
• err: код ошибки, возвращаемый mopen.
• mopen/mclose: открытие/закрытие файлов в Scilab.
• mgetl: чтение строк из текстового файла.
• mputl: запись строк в текстовый файл.

Безопасность и приватность

• Не храните в открываемых файлах пароли или секретные ключи в открытом виде.
• Следите за правами доступа: файлы для записи не должны быть доступны неавторизованным пользователям.
• При обработке персональных данных соблюдайте применимые требования защиты данных и хранения.

Пример сценариев тестирования (acceptance)

• Открыть существующий текстовый файл для чтения: mopen возвращает err=0, mgetl возвращает корректную строку, mclose закрывает дескриптор.
• Попытка открыть несуществующий файл: mopen возвращает err=-2.
• Запись в файл: открыть в режиме ‘wt’, выполнить mputl, закрыть и проверить содержимое файла вне Scilab.

Ресурсы и ссылки

1. Scilab Help Online: https://help.scilab.org/

Дата обращения: 30.06.2015.

Краткое резюме:

• Используйте mopen для открытия, mgetl/mputl для чтения/записи и mclose для закрытия файлов.
• Всегда проверяйте err и закрывайте дескрипторы.
• Для специальных форматов рассмотрите альтернативные команды или модули.