如何优化“实时”C# 写入文件和 MATLAB 从文件读取操作

Question

我正在尝试找到一种将数据从 NetworkStream（通过 C#）写入文本文件的好方法，同时“准同时”将新写入的数据从文本文件读取到 Matlab。

基本上，是否有一种很好的方法或技术来协调写入/读取操作（来自单独的程序），这样读取操作不会阻塞写入操作（反之亦然），并且连续写入/读取之间的延迟最小化?

目前，我只是通过 WriteLine 循环将网络流中的数据写入（附加）到文本文件，并通过循环 Matlab 的 fscanf 函数读取数据，该函数还标记了最后一个读取的元素并将文件指针重新定位到该点.

C#代码的相关部分：

（注意：我使用的循环条件是任意的，我只是想看看现在什么有效。）

NetworkStream network_stream = tcp_client.GetStream();

string path = @"C:\Matlab\serial_data.txt";
            FileInfo file_info = new FileInfo(path);
            using (StreamWriter writer = file_info.CreateText())
            {
                string foo = "";
                writer.WriteLine(foo);
            }

            using (StreamWriter writer = File.AppendText(path))
            {
                byte[] buffer = new byte[1];
                int maxlines = 100000;
                int lines = 0;
                while (lines <= maxlines)
                {
                    network_stream.Read(buffer, 0, buffer.Length);
                    byte byte2string = buffer[0];
                    writer.WriteLine(byte2string);
                    lines++;
                }
            }

相关Matlab代码：

i=0;

while i<100;
    a = fopen('serial_data.txt');
    b = fscanf(a, '%g', [1000 1]);
    fclose(a);
    i=i+1;
end

当我查看读入 Matlab 的数据时，实际数据之间存在大量零，最令人不安的部分是在这些“假零”延伸之间读取的连续数据点的数量变化很大。

我正在考虑尝试分别在 C# 和 Matlab 中插入一些延迟（Thread.sleep 和 wait(timerObject)），但即便如此，我也不确信这能保证我始终获得通过网络流，这是必不可少的。

任何意见/建议将不胜感激。

Answer 1

看起来fscanf 在 Matlab 端的阅读器中的使用方式存在问题。

阅读器代码看起来每次循环都会重新读取整个文件，因为它会在每次循环时重新打开它。这是故意的吗？如果您想跟踪文件的结尾，您可能希望保持文件句柄打开，并继续检查是否可以通过在同一个打开的文件句柄上重复调用 fscanf 来从中读取更多数据。

此外，fscanf 调用看起来可能总是返回一个零填充的 1000 元素数组，无论它读取的文件有多大。也许这就是你的“假零”的来源。有多少会因文件中实际有多少数据以及 Matlab 代码在两次写入之间读取它的频率而异。获取fscanf 的第二个参数，看看它实际读取了多少元素。

[b,nRead] = fscanf(a, '%g', [1000 1]);
fprintf('Read %d numbers\n', nRead);
b = b(1:nRead);

检查doc page for fscanf。在“输出参数”部分：“如果输入包含的元素少于 sizeA，MATLAB® 用零填充 A。”

然后你可能想看看这个问题：How can I do an atomic write/append in C#, or how do I get files opened with the FILE_APPEND_DATA flag?。保持写入比输出流的缓冲区短（就像现在一样）将使它们成为原子，并且在每次写入后刷新将使它们及时对读者可见。