C++ 如何在C+中读取复数二进制文件+；

我有一个320Mb的二进制文件（data.dat），包含32e7行十六进制数：

1312cf60 d9 ff e0 ff 05 00 f0 ff 22 00 2f 00 fe ff 33 00 |........"./...3.|
1312cf70 00 00 00 00 f4 ff 1d 00 3d 00 6d 00 53 00 db ff |........=.m.S...|
1312cf80 b7 ff b0 ff 1e 00 0c 00 67 00 d1 ff be ff f8 ff |........g.......|
1312cf90 0b 00 6b 00 38 00 f3 ff cf ff cb ff e4 ff 4b 00 |..k.8.........K.|
....

nsamps = (256*1024);
for i = 1:305
     nstart = 1 + (i - 1) * nsamps ;
     fid = fopen('data.dat');
     fseek(fid,4 * nstart ,'bof');
     y = fread(fid,[2,nsamps],'short');
     fclose(fid);
     x = complex(y(1,:),y(2,:));

原来的数字是：

(16,-144)
(-80,-64)
(-80,16)
(16,48)
(96,95)
(111,-32)
(64,-96)
(64,-16)
(31,-48)
(-96,-48)
(-32,79)
(16,48)
(-80,80)
(-48,128)
...

我有一个matlab代码，可以将它们作为实数读取，并将它们转换为复数：

1312cf60 d9 ff e0 ff 05 00 f0 ff 22 00 2f 00 fe ff 33 00 |........"./...3.|
1312cf70 00 00 00 00 f4 ff 1d 00 3d 00 6d 00 53 00 db ff |........=.m.S...|
1312cf80 b7 ff b0 ff 1e 00 0c 00 67 00 d1 ff be ff f8 ff |........g.......|
1312cf90 0b 00 6b 00 38 00 f3 ff cf ff cb ff e4 ff 4b 00 |..k.8.........K.|
....

nsamps = (256*1024);
for i = 1:305
     nstart = 1 + (i - 1) * nsamps ;
     fid = fopen('data.dat');
     fseek(fid,4 * nstart ,'bof');
     y = fread(fid,[2,nsamps],'short');
     fclose(fid);
     x = complex(y(1,:),y(2,:));

我使用C++，并尝试将数据作为<代码>向量 >：

std:：ifstream-in（'data.dat'，std:：ios_base:：in | std:：ios_base:：binary）；
fseek（填充1，4*nstart，搜索集）；
矢量sx；
in.read（reinterpret_cast（&sx），sizeof（int））；

用C++获取复杂数据非常混淆。谁能帮我一个忙吗？

我将尝试以代码中的问题为例来解释一些要点

让我们从代码的末尾开始。您尝试读取一个存储为四字节单精度的数字，但使用

sizeof（int）

作为大小参数。虽然在使用现代编译器的现代x86平台上，

sizeof（int）

往往等于

sizeof（float）

，但这并不能保证

sizeof（int）

依赖于编译器，因此请改用

sizeof（float）

<>在MATLAB代码中，你读了代码> 2×nSAMPs/COD>数字，而C++代码中只读取四字节（一个数）。类似于

sizeof（float）*2*nsamps

的代码更接近matlab代码

接下来，

std:：complex

是一个复杂的类，它（通常）可以有任何实现定义的内部表示。但幸运的是，我们读到了

对于类型为

complex

的任何对象

z

，

reinterpret\u cast（z）[0]

是

z

的真实部分，

reinterpret_cast（z）[1]

是

z

的虚部

对于指向名为

p

的

复杂

数组元素的任何指针，以及 任何有效的数组索引

i

，

reinterpret\u cast（p）[2*i]

都是实部 复数的

p[i]

和

重新解释（p）[2*i+1]

是 复数的虚部

p[i]

因此，我们可以将一个

std:：complex

强制转换为char类型，并在那里读取二进制数据。但是

std:：vector

是一个类模板，它的实现定义了内部表示！这意味着，我们不能仅仅

重新解释\u cast（&sx）

并将二进制数据写入指针，因为指针指向向量对象的开头，而向量对象不太可能是向量数据的开头。获取数据开头的现代C++方式是调用<代码> SX.DATA（）/<代码>。C++11之前的方法是获取第一个元素的地址：

&sx[0]

。从一开始就覆盖对象几乎总是会导致segfault

好的，现在我们有了数据缓冲区的开始，它能够接收复数的二进制表示。但是当你声明

向量sx，它的大小为零，并且由于您不是或它的元素，向量将不会“知道”它应该调整大小。又错了。所以只要调用
调整大小
：

sx.resize(number_of_complex_numbers_to_store);

或使用适当的构造函数：

vector<complex<float> > sx(number_of_complex_numbers_to_store);

然后将其读入复数向量：

std::ifstream ifs("file.dat", std::ios::binary | std::ios::in);
std::vector<std::complex<float>> v(3);
ifs.read(reinterpret_cast<char*>(v.data()), 6*sizeof(float));
ifs.close();

因此，这种方法很有效

二进制文件
下面是关于二进制文件的注释，我最初将其作为注释发布

二进制文件没有“行”的概念。二进制文件中的“行”数完全取决于您在其中查看它的窗口的大小。把二进制文件想象成磁带，磁头的每个离散位置只能读取一个字节。这些字节的解释取决于您

如果一切正常，但你得到了奇怪的数字，请在
fseek
call中检查位移。多个字节的错误会产生随机值，而不是您希望得到的浮点值

当然，您可能只是读取一个向量（或数组）的
float
s，观察上面的注意事项，然后将它们转换为循环中的复数。此外，这是调试<代码> fStuts>代码>确保你开始从正确位置读取的好方法。谢尔盖：谢谢你的信息，但是我想学习使用C++来读取和处理数据的方法。我的期望是有一个向量复数（f[i]=complex（sx[i].real（），sx[i].imag（））。然后，我可以应用快速傅立叶变换（fft）来计算信号的频谱。谢尔盖：对不起，那是data.dat文件，我忘了重命名它。我知道我的数据类型仍然错误。data.dat文件是从：outfile.write写入的(（const char*）&buff.front（），nwrite*sizeof（complex））；outfile.flush（）；outfile.close（）谢尔盖：再次非常感谢你的详细讲座，现在我完全理解了二进制数据的样子。非常感谢…..我有一个只有零的向量复合体，我知道我做了错误的数据类型，我希望你能再次向我解释，这是我的代码：两倍总字节，向量大小；streampos开始，结束；std:：ifstream ifs(“channel_1.dat”，std:：ios:：binary | std:：ios:：in）；begin=ifs.tellg（）；ifs.seekg（0，ios:：end）；end=ifs.tellg（）；total_bytes=end-begin；vector_size=total_bytes/sizeof（复数）；std:：vector v（vector_size）；ifs.read（reinterpret_cast（v.data（）），vector_size*sizeof（复数））；但我仍然只能得到零，你能帮我吗？非常感谢。谢尔盖：对不起，那是data.dat文件，我忘了重命名它。@longkhong好的，我找到了你的另一个问题。我会尽快帮助你。
std::ifstream ifs("file.dat", std::ios::binary | std::ios::in);
std::vector<std::complex<float>> v(3);
ifs.read(reinterpret_cast<char*>(v.data()), 6*sizeof(float));
ifs.close();

std::cout << v[0] << " " << v[1] << " " << v[2] << std::endl;

(1,2) (3,4) (5,6)