Fortran - 默认情况下按列写入磁盘？

Question

我正在编写一个简单的代码来将一些大型矩阵输出到磁盘，这些矩阵随后将在 matlab 中读取。

我编写了以下代码，它举例说明了这样一个矩阵的编写。我关心两件事：

1. 写入磁盘的效率（寻找不太慢的东西）
2. 在 matlab 中很容易阅读

一个

PROGRAM WriteDisk

character(80)  :: filename = ' '    
INTEGER :: indt
INTEGER :: ind1, n1 = 161
INTEGER :: ind2, n2=20
INTEGER :: ind3, n3=2
INTEGER :: ind4, n4=2
INTEGER :: ind5, n5=21
INTEGER :: ind6, n6=20
INTEGER :: ind7, n7=2
INTEGER :: ind8, n8=2

INTEGER :: dummy    
REAL, ALLOCATABLE :: m1(:,:,:,:,:,:,:,:,:)
ALLOCATE(m1(2,n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8))   


dummy = 1

do ind8 = 1,n8
do ind7 = 1,n7
do ind6 = 1,n6    
do ind5 = 1,n5
do ind4 = 1,n4        
do ind3 = 1,n3        
do ind2 = 1,n2      
do ind1=1,n1    

    m1(2,ind1,ind2,ind3,ind4,ind5,ind6,ind7,ind8) = dummy
    dummy = dummy + 1

end do
end do
end do
end do
end do
end do
end do
end do

indt = 1
write(filename,'(a,i0,a)')'PF_m1_',indt,'.txt'    
OPEN(UNIT=25,FILE=filename,STATUS='replace',ACTION='write')
WRITE(25, *)  m1(2,:,:,:,:,:,:,:,:)
CLOSE(UNIT=25)



END PROGRAM

上面的程序将矩阵m1写成4327680 x 5。这使得在 matlab 中重塑它很麻烦（尽管完全可能），因为在 Matlab 中我需要执行以下操作：

也许我的问题不够清楚。当 Fortran 写入它写入的矩阵时，它包含 4327680 行和 5 列。 IE。当我在 matlab 中打开它时，我必须做一些事情，比如以原始格式获取矩阵：

n1 = 161;
n2 = 20;
n3 = 2;
n4 = 2;
n5 = 21;
n6 = 20;
n7 = 2;
n8 = 2;

m1 = load('PF_m1_1.txt'); %This is a two dimensional matrix that needs to be transposed and reshaped TWICE to get the original matrix
m1 = m1';
m1 = m1(:);
m1 = reshape(m1, n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8)

有没有办法把它写成一个单一的向量，其中元素 m1(2,1,1,1,1,1,1,1,1) 作为第一个元素，m1(2,2,1,1,1,1,1,1,1) 作为第二个元素，...，m1(2,end,end,end,end,end,end,end,end) 作为最后一个元素，等等？

或者无论如何我不知道，快速将其直接保存为.mat 文件？

Answer 1

"有没有办法把它写成一个单一的向量，以元素 m1(2,1,1,1,1,1,1,1,1) 作为第一个元素，m1(2,2 ,1,1,1,1,1,1,1) 作为第二个元素，...，m1(2,end,end,end,end,end,end,end,end) 作为最后一个元素，等等？"

是的，这是默认的 Fortran 列主要顺序。这是您的文件已经写入的顺序。您无需做任何事情。

"这使得在 Matlab 中重塑它很麻烦（尽管完全有可能），因为在 Matlab 中我需要执行以下操作： m1 = reshape(m1, n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8)"

重塑只是更新内部描述符。这应该是一个非常快速的操作。完全可以忽略不计。即使需要洗牌，也比从硬盘读取要快得多。

“我关心两件事：1. 写入磁盘的效率（寻找不太慢的东西）”

使用未格式化（也称为二进制）I/O：

OPEN(UNIT=25,FILE=filename,ACCESS='stream',STATUS='replace',ACTION='write')
WRITE(25)  m1(2,:,:,:,:,:,:,:,:)
CLOSE(UNIT=25)

"2. 在 Matlab 中轻松阅读"

要从 Matlab 读取它，请从 Matlab 文档 https://www.mathworks.com/help/matlab/ref/fread.html 和大量其他资源中了解如何从 Read and write from/to a binary file in Matlab 读取二进制数据。

不要忘记告诉 Matlab 正确的尺寸。或者将维度存储在数据文件的第一个字节（标题）中。