在Python中读取直接访问fortran无格式文件

Question

我对Python还不太熟悉，我从头开始用Python编写可视化代码（以避免使用昂贵的专有程序，如IDL）。到目前为止，我一直使用IDL和gnuplot。我想做的是：

我使用fortran将二维数组写入未格式化的直接访问文件，我希望能够用python读取这些文件。下面给出了准确的测试代码。实际的代码是一个巨大的并行代码，但数据输出几乎是完全相同的格式。

program binary_out
implicit none
integer :: i,j,t,rec_array
double precision, dimension(100,100) :: fn
double precision, parameter :: p=2*3.1415929
INQUIRE(IOLENGTH=rec_array) fn
open(unit=10,file='test',status='new',form='unformatted',access='direct',recl=rec_array)                                                                           
   fn=0
   write(10,rec=1) fn
do t=1,3
do i=1,100
   do j=1,100
      fn(i,j)=sin(i*p*t/100)*cos(j*p*t/100)
   enddo
enddo
   write(10,rec=t+1) fn
enddo
close(10)
end program binary_out

对于t=1，程序应该给我零，对于t值的增加，应该给我增加“孤岛”的数量。但是当我使用下面给出的python代码阅读它时，我得到的只是零。如果删除第一个零的write语句，那么无论在python代码中使用的“time slice”值是什么，都只得到第一个时间片。我目前掌握的代码是：

#!/usr/bin/env python
import scipy
import glob
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import os, sys
from pylab import *

def readslice(inputfilename,field,nx,ny,timeslice):
   f=open(inputfilename,'r')
   f.seek(timeslice*nx*ny)
   field=np.fromfile(inputfilename,dtype='d',count=nx*ny)
   field=np.reshape(field,(nx,ny))
   return field

a=np.dtype('d')
a=readslice('test',a,100,100,2)

im=plt.imshow(a)
plt.show()

我希望def readslice能够在时间间隔等于I的情况下在I处读取记录。为此，我尝试使用f.seek，但它似乎不起作用。numpy.fromfile似乎开始读取第一条记录本身。如何使numpy.from file从文件中的特定点读取？

我仍在努力适应Python风格并深入研究文档。任何帮助和指点都将不胜感激。

Answer 1

下面是一个适合您的python代码：

def readslice(inputfilename,nx,ny,timeslice):
   f = open(inputfilename,'rb')
   f.seek(8*timeslice*nx*ny)
   field = np.fromfile(f,dtype='float64',count=nx*ny)
   field = np.reshape(field,(nx,ny))
   f.close()
   return field

在原始代码中，将文件名作为第一个参数传递给np.fromfile，而不是文件对象f。因此，np.fromfile创建了一个新的文件对象，而不是使用您想要的对象。这就是为什么它从文件开始就一直在读取。此外，f.seek将字节数作为参数，而不是元素数。我将它硬编码为8以适合您的数据，但如果您愿意，可以将其设为通用。此外，readslice中的字段参数也是多余的。希望这有帮助。