5.1.7　数组的保存与读取

在科学计算中，数组记录的数据量通常非常巨大，而且在计算过程中也会生成许多中间结果，如果将这些结果都保存到内存中，势必会占用太多的内存空间，因此需要把一些数据保存在硬盘的文件中。数组可以保存到文本文件中，也可以保存到二进制文件或压缩二进制文件中。

1．文本文件的读写

将数组保存到文本文件中和从文本文件读取数据的函数分别是savetxt（）函数和loadtxt（）函数。savetxt（）函数的格式如下所示：

     savetxt(fname,X,fmt='%.18e',delimiter='',newline='\n',header='',footer='',comments='#',
encoding=None)

其中各参数的意义如表5-6所示。

loadtxt（）函数从文本文件中读取数据，并生成数组，文本文件的每行必须有相同数量的数值。loadtxt（）函数的格式如下所示：

     loadtxt(fname,dtype=float,comments='#',delimiter=None,converters=None,skiprows=0,
usecols=None,unpack=False,ndmin=0,encoding='bytes',max_rows=None)

loadtxt（）函数各参数的意义如表5-7所示。

下面的程序计算方程确定的函数值，将值写入到z.out文件中，从该文件中重新读取数据，并输出数据。

2．二进制文件的读写

NumPy中保存数组到二进制文件的函数有save（）、savez（）和savez_compressed（），其中save（）函数将一个数组保存到二进制文件.npy中，savez（）函数将多个数组保存到非压缩二进制文件.npz中，savez_compressed（）函数将多个数组以压缩方式保存到二进制文件. npz中。这三个函数的格式如下所示。

     save(file,arr,allow_pickle=True,fix_imports=True)
savez(file,*args,**kwds)
savez_compressed(file,*args,**kwds)

其中，file是要保存的路径和文件名；arr是数组名；allow_pickle设置运行时是否使用Python的pickle模块的功能，pickle可以将数组对象序列化后直接保存到文件中；fix_ imports用于将Python3的对象可以在Python2中序列化，并在Python2中可读；如果用*args指定多个数组来保存数据，在文件中用名称arr_0、arr_1、……存储对应的数组名；如果用**kwds指定多个数组保存数据，在文件中用对应的关键字来存储，关键字由用户自己指定。

NumPy读取二进制文件的函数是load（），load（）函数可以读取.npy和.npz文件，其格式如下所示。

     load(file,mmap_mode=None,allow_pickle=False,fix_imports=True)

其中，file是路径和文件名，或者其他读写设备；mmap_mode设置内存映射模式，可以取None、'r+'（打开文件可读写）、'r'（打开文件只读）、'w+'（新建或覆盖文件可读写）或'c'（复制文件，原文件只读），内存映射保存到磁盘上，可以像数组一样进行切片。如果load（）函数打开的是.npy文件，则返回值是一个数组；如果load（）函数打开的是.npz文件，则返回值是一个字典，字典的值是数组。

下面的代码是用不同的方式保存数组到二进制文件中，并打开二进制文件读取数据。