mnist 测试程序

MNIST是一个经典的手写数字识别数据集，常用于机器学习和深度学习的入门练习。下面是一个简单的MNIST测试程序的示例：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <vector>

// 定义MNIST数据集的文件路径
const std::string MNIST_IMAGE_FILE = "mnist/t10k-images.idx3-ubyte";
const std::string MNIST_LABEL_FILE = "mnist/t10k-labels.idx1-ubyte";

// 读取MNIST图像数据
std::vector<std::vector<double>> readMNISTImages(const std::string& filename) {
    std::ifstream file(filename, std::ios::binary);
    if (!file) {
        std::cerr << "Failed to open file: " << filename << std::endl;
        return {};
    }

    // 读取文件头信息
    int magic_number, num_images, num_rows, num_cols;
    file.read(reinterpret_cast<char*>(&magic_number), sizeof(magic_number));
    file.read(reinterpret_cast<char*>(&num_images), sizeof(num_images));
    file.read(reinterpret_cast<char*>(&num_rows), sizeof(num_rows));
    file.read(reinterpret_cast<char*>(&num_cols), sizeof(num_cols));

    // 读取图像数据
    std::vector<std::vector<double>> images(num_images, std::vector<double>(num_rows * num_cols));
    for (int i = 0; i < num_images; ++i) {
        for (int j = 0; j < num_rows * num_cols; ++j) {
            unsigned char pixel;
            file.read(reinterpret_cast<char*>(&pixel), sizeof(pixel));
            images[i][j] = static_cast<double>(pixel) / 255.0;  // 将像素值归一化到[0, 1]之间
        }
    }

    return images;
}

// 读取MNIST标签数据
std::vector<int> readMNISTLabels(const std::string& filename) {
    std::ifstream file(filename, std::ios::binary);
    if (!file) {
        std::cerr << "Failed to open file: " << filename << std::endl;
        return {};
    }

    // 读取文件头信息
    int magic_number, num_labels;
    file.read(reinterpret_cast<char*>(&magic_number), sizeof(magic_number));
    file.read(reinterpret_cast<char*>(&num_labels), sizeof(num_labels));

    // 读取标签数据
    std::vector<int> labels(num_labels);
    for (int i = 0; i < num_labels; ++i) {
        unsigned char label;
        file.read(reinterpret_cast<char*>(&label), sizeof(label));
        labels[i] = static_cast<int>(label);
    }

    return labels;
}

int main() {
    // 读取MNIST测试数据
    std::vector<std::vector<double>> images = readMNISTImages(MNIST_IMAGE_FILE);
    std::vector<int> labels = readMNISTLabels(MNIST_LABEL_FILE);

    // 打印第一张图像的标签和像素值
    int index = 0;
    std::cout << "Label: " << labels[index] << std::endl;
    for (int i = 0; i < images[index].size(); ++i) {
        if (i % 28 == 0 && i != 0) {
            std::cout << std::endl;
        }
        std::cout << (images[index][i] > 0.5 ? "#" : " ");
    }
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

这个程序使用C++读取MNIST测试数据集，并打印出第一张图像的标签和像素值。你需要将MNIST数据集文件（`t10k-images.idx3-ubyte`和`t10k-labels.idx1-ubyte`）放在与程序相同的目录下，并在代码中指定正确的文件路径。

注意：这只是一个简单的示例程序，实际上使用MNIST数据集进行机器学习或深度学习需要更复杂的模型和算法。这里只是展示了如何读取MNIST数据集的图像和标签。如果你想进一步使用MNIST数据集进行训练或测试，请参考相关的机器学习或深度学习库的文档和示例代码。