Считывание табличных данных из файла на C++

Обучающий пример по работе с файлами в классическом C++. В качестве среды для разработки использовал Visual Studio 2015.

Первый случай

У на есть файл input.txt с таким содержимым:

Aslapova  Nastya  29  5
Nikolaev  Dima  12  9
Tokmin  Lev  96  75

То есть у нас тут хранится таблица с двумя столбцами, где хранятся строковые значения, и два столбца с целыми числами. Элементы разделены знаками табуляции. Количество строчек не известно.

Необходимо считать данные из файла и вывести на экран. При этом текстовые данные должны храниться в переменных типа string, а числа в переменных типа int.

Ниже приведен код программы, которая решает данную задачу. Обратите внимание на то, что тут используется подход по работе с потоками. Потоки может быть связаны не только с файлами или консолью, но также и со строчками:

// Содержимое файла input.txt
/*
Aslapova  Nastya  29  5
Nikolaev  Dima  12  9
Tokmin  Lev  96  75
*/

// #include "stdafx.h" // Visual Studio может попросить

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
#include <sstream>

using namespace std;

int main()
{
  setlocale(LC_ALL, "RUSSIAN"); // Чтобы русский текст поддерживался

  // Создаем файловый поток и связываем его с файлом
  ifstream file("input.txt");

  if (file.is_open()) // Если открытие файла прошло успешно
  {
    cout << "Файл открыт." << endl;

    string line; // Строчка текста

    // Будем считывать информацию построчно до тех пор,
    // пока не закончится файл

    while (getline(file, line))
    {
      //cout << line << endl; // Можно посмотреть, что в строчке считалось

      // Теперь в line хранится содержимое строчки из файла.
      // Будем её разбирать на составные части.

      // В нашем файле идут две строчки, а потом два числа
      string name, surname;
      int age, money;

      // Создадим поток для считывания данных из строчки
      istringstream iss(line);

      // Теперь через стандартный оператор >> считаем данные
      // Программа сама поймет, что в качестве разделителя надо
      // использовать знак табуляции \t

      // За раз всё считаем
      iss >> surname >> name >> age >> money;

      // Выведем наши данные
      cout << "Данные из строчки:" << endl;
      cout << "\tФамилия: " << surname << endl;
      cout << "\tИмя: " << name << endl;
      cout << "\tВозраст: " << age << endl;
      cout << "\tДеньги: " << money << endl;
    }
  }
  else
  {
    cout << "Не удалось открыть файл." << endl;
  }

  system("pause");
    return 0;
}

При старте программы получим такую картину:

Для простого случая такая программа подойдет.

Второй случай

Рассмотрим более сложный случай. Допустим есть еще один столбец с текстовой информацией, но с наличием пробелов:

Aslapova  Nastya  she did not come to class  29  5
Nikolaev  Dima  he bought a house  12  9
Tokmin  Lev  he does not know programming  96  75

Если мы напишем подобную программу, где только добавим новую string переменную info, то программа не будет работать, как нам нужно.

Неработающий код

Код:

// Содержимое файла input.txt
/*
Aslapova  Nastya  she did not come to class  29  5
Nikolaev  Dima  he bought a house  12  9
Tokmin  Lev  he does not know programming  96  75
*/

//#include "stdafx.h" // Visual Studio может попросить

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
#include <sstream>

using namespace std;

int main()
{
  setlocale(LC_ALL, "RUSSIAN"); // Чтобы русский текст поддерживался

  // Создаем файловый поток и связываем его с файлом
  ifstream file("input.txt");

  if (file.is_open()) // Если открытие файла прошло успешно
  {
    cout << "Файл открыт." << endl;

    string line; // Строчка текста

    // Будем считывать информацию построчно до тех пор,
    // пока не закончится файл

    while (getline(file, line))
    {
      //cout << line << endl; // Можно посмотреть, что в строчке считалось

      // Теперь в line хранится содержимое строчки из файла.
      // Будем её разбирать на составные части.

      // В нашем файле идут две строчки, а потом два числа
      string name, surname, info;
      int age, money;

      // Создадим поток для считывания данных из строчки
      istringstream iss(line);

      // Теперь через стандартный оператор >> считаем данные
      // Программа сама поймет, что в качестве разделителя надо
      // использовать знак табуляции \t

      // За раз всё считаем
      iss >> surname >> name >> info >> age >> money;

      // Выведем наши данные
      cout << "Данные из строчки:" << endl;
      cout << "\tФамилия: " << surname << endl;
      cout << "\tИмя: " << name << endl;
      cout << "\tИнформация: " << name << endl;
      cout << "\tВозраст: " << age << endl;
      cout << "\tДеньги: " << money << endl;
    }
  }
  else
  {
    cout << "Не удалось открыть файл." << endl;
  }

  system("pause");
    return 0;
}:

Вот, что получим:

Почему программа не работает:

iss >> surname >> name >> info >> age >> money;

Когда мы в потоке считывали наши данные, то программ не делает разницы между знаком табуляции и знаком пробела в качестве знака разделителя. Поэтому, когда считывается переменная info, то считывается значение до знака пробела, а не до знака табуляции. Отсюда и ошибки.

Как быть? Посмотрим эту строку:

iss >> surname >> name >> info >> age >> money;

Её бы заменить на цикл, в котором из нашего потока iss будем вытаскивать строчки используя в качестве разделителя то, что там нужно. Будем использовать подобную конструкцию:

string token;
while (getline(iss, token, '\t')) {
  std::cout << token << '\n';
}

Нам нужно будет только считанные значения в нужные переменные запихать. Еще не забыть перевести строчки в числа в нужных местах. Итого, полный код будет выглядеть так:

// Содержимое файла input.txt
/*
Aslapova  Nastya  she did not come to class  29  5
Nikolaev  Dima  he bought a house  12  9
Tokmin  Lev  he does not know programming  96  75
*/

//#include "stdafx.h" // Visual Studio может попросить

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
#include <sstream>

using namespace std;

int main()
{
  setlocale(LC_ALL, "RUSSIAN"); // Чтобы русский текст поддерживался

  // Создаем файловый поток и связываем его с файлом
  ifstream file("input.txt");

  if (file.is_open())//Если открытие файла прошло успешно
  {
    cout << "Файл открыт." << endl;

    string line;//Строчка текста

    // Будем считывать информацию построчно до тех пор,
    // пока не закончится файл

    while (getline(file, line))
    {
      //cout << line << endl; // Можно посмотреть, что в строчке считалось

      // Теперь в line хранится содержимое строчки из файла.
      // Будем её разбирать на составные части.

      // В нашем файле идут две строчки, а потом два числа
      string name, surname, info;
      int age, money;

      // Создадим поток для считывания данных из строчки
      istringstream iss(line);

      string token;
      int i = 0;
      while (getline(iss, token, '\t')) {
        if (i == 0) surname = token;
        if (i == 1) name = token;
        if (i == 2) info = token;
        if (i == 3) age = atoi(token.c_str()); // Перевод string в int
        if (i == 4) money = atoi(token.c_str()); // Перевод string в int
        i++;
      }

      // Выведем наши данные
      cout << "Данные из строчки:" << endl;
      cout << "\tФамилия: " << surname << endl;
      cout << "\tИмя: " << name << endl;
      cout << "\tИнформация: " << info << endl;
      cout << "\tВозраст: " << age << endl;
      cout << "\tДеньги: " << money << endl;
    }
  }
  else
  {
    cout << "Не удалось открыть файл." << endl;
  }

  system("pause");
    return 0;
}

При запуске программы получим следующее:

Третий случай

А что будет, если информация из третьего столбца у нас будет написана русскими буквами? Например, дан такой текст:

Aslapova  Nastya  не пришла в класс  29  5
Nikolaev  Dima  купил дом  12  9
Tokmin  Lev  не знает программирование  96  75

Получится не то, что мы хотели:

Тип string не умеет работать с Unicode кодировкой, в которой у нас сохранен текст файла. Как никак C++ появился и развился до внедрения Unicode.

Для этих нужд есть тип wstring. А для него многие вещи в программе придется поменять. Например, вместо cout теперь нужно использовать wcout, вместо istringstream будем использовать wistringstream, перед строчками, которые хотим вывести придется писать L и так далее.

Но и с wstring не всё гладко. Чтобы UTF-8 кодировка заработала, придется пошаманить. Именно по этой причине я не люблю работать с файлами и строками с помощью стандартных средств C++. Лучше использовать те типы переменных, которые есть в той среде, в которой пишется программа. Например, в Qt буду использовать QString и QFile.

Ладно, лирику в сторону. Вот код получившейся программы:

// Содержимое файла input.txt
/*
Aslapova  Nastya  не пришла в класс  29  5
Nikolaev  Dima  купил дом  12  9
Tokmin  Lev  не знает программирование  96  75
*/

//#include "stdafx.h" // Visual Studio может попросить

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
#include <sstream>
#include <codecvt>

using namespace std;

int main()
{
  setlocale(LC_ALL, "Russian"); // Чтобы русский текст поддерживался

  // Всякое служебное, чтобы корректно работать с UTF-8 кодировкой
  const locale empty_locale = locale::empty();
  typedef codecvt_utf8<wchar_t> converter_type;
  const converter_type* converter = new converter_type;
  const locale utf8_locale = locale(empty_locale, converter);

  // Создаем файловый поток и связываем его с файлом
  wifstream file(L"input.txt");

  if (file.is_open())//Если открытие файла прошло успешно
  {
    wcout << L"Файл открыт." << endl;

    // Извращаемся, чтобы не напортачить с кодировками
    file.imbue(utf8_locale);
    wstringstream wss;
    wss << file.rdbuf();
    wstring wval = wss.str();

    // Теперь в wval хранится содержимое файла.
    // Чтобы сильно не отходить от предыдущего кода, то создадим поток
    // из этой строчки для считывания построчно информации
    wistringstream content(wval);

    wstring line;//Строчка текста

    // Будем считывать информацию построчно до тех пор,
    // пока не закончится файл

    while (getline(content, line))
    {
      // wcout << line << endl;//Можно посмотреть, что в строчке считалось

      // Теперь в line хранится содержимое строчки из файла.
      // Будем её разбирать на составные части.

      // В нашем файле идут две строчки, а потом два числа
      wstring name, surname, info;
      int age, money;

      // Создадим поток для считывания данных из строчки
      wistringstream iss(line);

      wstring token;
      int i = 0;
      while (getline(iss, token, L'\t')) {
        if (i == 0) surname = token;
        if (i == 1) name = token;
        if (i == 2) info = token;
        if (i == 3) age = stoi(token); // Перевод string в int
        if (i == 4) money = stoi(token); // Перевод string в int
        i++;
      }

      // Выведем наши данные
      wcout << L"Данные из строчки:" << endl;
      wcout << L"\tФамилия: " << surname << endl;
      wcout << L"\tИмя: " << name << endl;
      wcout << L"\tИнформация: " << info << endl;
      wcout << L"\tВозраст: " << age << endl;
      wcout << L"\tДеньги: " << money << endl;
    }
  }
  else
  {
    wcout << L"Не удалось открыть файл." << endl;
  }

  system("pause");
  return 0;
}

При запуске программы получим:

Четвертый случай

В последнем примере рассматривался случай, когда тест содержал русский текст и он был в кодировке UTF-8. И да, при этом код нужно сильно переписывать. Однако можно себе упростить жизнь, если файл будет сохранен в кодировке cp1251. Настоятельно не рекомендую её использовать (хотя Windows её до сих пор вставляет во все места, а в стандартном Блокноте Windows кодировка при сохранении называется ANSI). Но с ней код будет выглядеть проще.

Плюс рассмотрим случай, когда нам в коде нужно будет сравнивать фамилию с тем значением, которые введет в консоли пользователь. При этом надо понимать, что кодировка вводимого пользователем текста должна совпадать с кодировкой в текстовом файле (либо производить преобразования кодировок).

Итак, у нас есть такой файл:

Аслапова  Настя  29  5
Николаев  Дима  12  9
Токмин  Лев  96  75

Вот окончательный код программы:

// Содержимое файла input.txt
/*
Аслапова  Настя  29  5
Николаев  Дима  12  9
Токмин  Лев  96  75
*/

// #include "stdafx.h" // Visual Studio может попросить

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
#include <sstream>
#include <windows.h>

using namespace std;

int main()
{
  setlocale(LC_ALL, "RUSSIAN"); // Чтобы русский текст поддерживался
  SetConsoleCP(1251); // Меняем кодировку консоли принудительно
  SetConsoleOutputCP(1251); // Меняем кодировку консоли принудительно на вывод

  // Создаем файловый поток и связываем его с файлом
  ifstream file("input.txt");

  if (file.is_open()) // Если открытие файла прошло успешно
  {
    cout << "Файл открыт." << endl;

    string line; // Строчка текста

    // Будем считывать информацию построчно до тех пор,
    // пока не закончится файл

    while (getline(file, line))
    {
      //cout << line << endl; // Можно посмотреть, что в строчке считалось

      // Теперь в line хранится содержимое строчки из файла.
      // Будем её разбирать на составные части.

      // В нашем файле идут две строчки, а потом два числа
      string name, surname;
      int age, money;

      // Создадим поток для считывания данных из строчки
      istringstream iss(line);

      // Теперь через стандартный оператор >> считаем данные
      // Программа сама поймет, что в качестве разделителя надо
      // использовать знак табуляции \t

      // За раз всё считаем
      iss >> surname >> name >> age >> money;

      // Выведем наши данные
      cout << "Данные из строчки:" << endl;
      cout << "\tФамилия: " << surname << endl;
      cout << "\tИмя: " << name << endl;
      cout << "\tВозраст: " << age << endl;
      cout << "\tДеньги: " << money << endl;

      string d;
      cin >> d;
      if (d == surname)
        cout << "\t\t Фамилии равны" << endl;
      else
        cout << "\t\t Фамилии не равны" << endl;
    }
  }
  else
  {
    cout << "Не удалось открыть файл." << endl;
  }

  system("pause");
  return 0;
}

Что тут добавилось?

Мы подключили заголовочный файл #include <windows.h>.

Мы поменяли кодировку консоли:

SetConsoleCP(1251); // Меняем кодировку консоли принудительно
SetConsoleOutputCP(1251); // Меняем кодировку консоли принудительно на вывод

И добавили проверку после считывания и анализа каждой строчки. Пользователь вводит фамилию, и мы проверяем равна ли введенная фамилия фамилии из строчку файла:

string d;
cin >> d;
if (d == surname)
  cout << "\t\t Фамилии равны" << endl;
else
  cout << "\t\t Фамилии не равны" << endl;