Структура со строками string и файловые чтение/запись массива таких структур
В отличие от этого примера, используем в структурном типе данных более удобные в обращении и современные строки string и файловые потоки вместо классических си-строк char * и файлов из <cstdio>. Лекции по всем этим темам можно найти в оглавлении.
В итоге должна получиться программка, которая покажет непосредственное задание значений полям структурной переменной и ввод значений полей с консоли, а также запись файла структур и последующее его контрольное чтение. Проверяться она будет в консоли Visual Studio 2015, проект создан как вот здесь.
В начале файла укажем нужные библиотеки и директивы, в комментариях написано, для чего какая служит:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include <iostream> /*ввод-вывод с консоли*/ #include <string> /*работа со string*/ #include <cstring> /*strcpy*/ #include <fstream> /*работа с файлом через поточные методы*/ #include <iomanip> /*setw*/ #include <cstdlib> /*exit*/ #include <windows.h> /*system*/ #include <clocale> /*setlocale*/ using namespace std; /*чтобы не писать std::cin или std::string*/ const int name_max_len = 23, date_max_len = 10; //Предельные длины строк string
Опишем структурный тип данных, включающий в себя идентификатор (номер) записи, две строки для хранения имени и даты рождения, а также вещественное поле money для хранения, например, зарплаты:
struct note {
int id; string name,date; double money;
};
Мы не указываем какие-либо ограничения на длину строки, потому что сами будем управлять этим.
Так как программа может завершиться тремя способами - нормально, при ошибке записи файла и при ошибке его чтения, напишем функцию error с аргументом n (номер ошибки), которая будет за это отвечать. Ошибка номер ноль, как принято в C++, будет означать нормальное завершение. Вообще такую "общую точку выхода" зачастую полезно делать в процедурно-ориентированном коде:
void error(int n) {
string msg[] = { "OK. Normal shutdown", "Can't open file to write!", "Can't open file to read!" };
cout << endl << msg[n];
system("pause>nul"); exit(n);
}
Функция для ввода данных с консоли input получает аргументами адрес структуры a, куда нужно заносить данные (это может быть, в том числе, и адрес элемента массива структур) и идентификатор записи i, остальные поля записи она запрашивает у пользователя.
В реальности стоило бы снабдить код большим количеством проверок корректности данных и вводом их в некую буферную запись, откуда потом скорректированные данные могут быть скопированы в массив или в файл.
Также обратите внимание, что мы не должны "резать" поля структуры кодом вроде
if (a.name.size()>23) a.name.resize(23);
но с отдельной буферной строкой имели бы на это право, конечно же, прежде, чем копировать её в запись, предназначенную для постоянного хранения.
Со всеми этими оговорками, простейшая функция ввода записи получилась такой:
void input(note& a, int i) {
int d, m, y; char c;
a.id = i;
string name;
cout << endl << "Name="; getline(cin, name);
if (name.size() > name_max_len) name.resize(name_max_len);
a.name = name;
cout << endl << "Date dd.mm.yyyy="; cin >> d >> c >> m >> c >> y;
if (d < 1 || d>31 || m < 1 || m>12 || y < 1 || y > 9999) { d = m = 1; y = 1970; }
char buf[12]; sprintf(buf, "%02d.%02d.%04d", d, m, y); a.date = buf;
cout << endl << "Money="; cin >> a.money;
if (a.money < 0 || a.money>1e9) a.money = 0;
}
Функция output, соответственно, выводит в консоль поля записи a, переданной аргументом:
void output(note a) {
cout.precision(2);
cout << endl << setw(3) << a.id << setw(name_max_len+1)
<< a.name << setw(date_max_len+1) << a.date << setw(10) <<
fixed << a.money;
}
При корректных данных должны получиться столбцы правильной ширины.
Главной программе осталось русифицировать консоль и создать массив записей, для простоты предусмотрим там всего 2 элемента:
int main() {
setlocale(LC_ALL,".1251"); SetConsoleCP(1251); SetConsoleOutputCP(1251);
const int n = 2;
note notes[n];
Первый элемент с id, равным нулю, зададим программно, а второй введём с консоли:
notes[0] = { 0, "Ivanov V.P.", "12.11.2000", 40000 };
input (notes[1],1);
Откроем файл notes.dat для записи и поместим туда данные, заодно печатая их в консоль:
//Откроем файл notes.dat для записи и поместим туда данные, заодно печатая их в консоль :
ofstream ofile("notes.dat", ios::binary); if (!ofile) error(1);
char buf[name_max_len+1];
for (int i = 0; i < n; i++) {
output(notes[i]);
//Строка string - составной объект, писать структуры
//с ней одним оператором не стоит
ofile.write((char *)¬es[i].id, sizeof(int));
strcpy(buf, notes[i].name.c_str());
buf[name_max_len] = '\0';
ofile.write(buf, name_max_len+1);
strcpy(buf, notes[i].date.c_str());
buf[date_max_len] = '\0';
ofile.write(buf, date_max_len+1);
ofile.write((char *)¬es[i].money, sizeof(double));
}
ofile.close();
Обратите внимание, что применение sizeof к составному объекту string некорректно, приходится писать в бинарный файл отдельными полями.
После закрытия файла, откроем его вновь для чтения и покажем прочитанные в цикле записи на экране, после чего можно сделать нормальный выход из программы:
//После закрытия файла, откроем его вновь для чтения и покажем прочитанные в цикле записи на экране,
//после чего можно сделать нормальный выход из программы :
ifstream ifile("notes.dat", ios::binary); if (!ifile) error(2);
note note;
cout << endl << "Reading from file";
while (1) {
ifile.read((char*)¬e.id, sizeof(int));
if (!ifile || ifile.eof()) break;
//Читать строки string тоже придётся сначала в буфер char[]
ifile.read(buf, name_max_len+1);
note.name = buf;
ifile.read(buf, date_max_len+1);
note.date = buf;
ifile.read((char*)¬e.money, sizeof(double));
output(note);
}
ifile.close();
error(0);
}
Вы понимаете, что наш файл - двоичный, и открывать его текстовым редактором бессмысленно.
Вот лог работы нашей программы:
Name=Петров Вася Date dd.mm.yyyy=22.03.2000 Money=35000 0 Ivanov V.P. 12.11.2000 40000.00 1 Петров Вася 22.03.2000 35000.00 Reading from file 0 Ivanov V.P. 12.11.2000 40000.00 1 Петров Вася 22.03.2000 35000.00 OK. Normal shutdown
скриншот 16-ричного вида файла (см. комменты)
P.S. Если мы хотим именно хранить строки string переменной длины
в бинарном файле и читать/писать их, то путей три:
- писать и читать только
string.c_str()в бинарные файлы, сведя задачу к предыдущей ссылке (но тогда не нужны иstring, а можно делать классически наchar *); - всё же отказаться от бинарных, а ограничиться текстовыми файлами и парсить полученные через getline строки;
- предусмотреть в формате файла одновременное сохранение длины строковых данных объекта
string.
В последнем случае имеем примерно такой подход (проверен не на структурах, а на паре строк).
Программа для записи набора string в бинарный файл:
#include <iostream>
#include <string>
#include <fstream>
using namespace std;
int main() {
ofstream outfile("data.dat", ofstream::binary | ios::out);
string text("Редис, текст, данные");
size_t size = text.size();
outfile.write((char*)&size, sizeof(size));
outfile.write(&text[0], size);
string text2("Another one byte the dust");
size_t size2 = text2.size();
outfile.write((char*)&size2, sizeof(size2));
outfile.write(&text2[0], size2);
outfile.close();
cin.get(); return 0;
}
Потом читаем это (возможно, с точностью до кодировки):
#include <iostream>
#include <string>
#include <fstream>
using namespace std;
int main() {
ifstream infile("data.dat", ifstream::binary | ios::in);
string text; size_t size;
for (int i=0; i<2; i++) {
//В реальности мы не знаем количества записей в файле или
//дополнительно храним его где-то ещё в формате файла
infile.read((char *)&size, sizeof(size));
text.resize(size);
infile.read(&text[0], size);
cout << text << endl;
}
infile.close();
cin.get(); return 0;
}
В моей консоли Visual Studio 2015 обе программки сработали. Итак, если строка string является полем структуры, разницы в подходах нет.
P.P.S. Ну и, раз пошла такая пьянка, теперь разрешим строкам string в массиве структур иметь произвольную длину и содержать пробелы (по умолчанию чтение string из файлового потока прервётся на первом пробельном символе), а сохранять всё будем в текстовом файле, и читать из него же.
Чтобы всё работало, нам пришлось переписать оператор >> для своей структуры.
Программа создаст и затем прочитает такой файл:
2 1 Это текстовая строка любой длины 2 Another one byte the dust
При чтении код сам избавится от лишних пробелов в строках между лексемами, следующими после числа.
/*
А теперь разрешим строкам string в массиве структур иметь произвольную длину,
сохранять будем в текстовом файле
*/
#include <iostream>
#include <string>
#include <fstream>
#include <clocale>
#include <Windows.h>
using namespace std;
struct note {
int id;
string name;
note *next;
friend istream & operator >> (istream &, note &);
};
istream &operator >> (istream &is, note &dt) {
//Чтобы с объектами note работал оператор >> , его пришлось переписать для структуры
is >> dt.id >> dt.name;
string buf;
bool first = true; //не потерять первый пробел
while (1) {
int p = is.peek();
if (p == '\n' || p == EOF) break;
//и учесть, что в формате строки могут быть пробелы
is >> buf;
if (first) { first = false; buf = " " + buf; }
if (p == ' ') buf += " ";
dt.name += buf;
}
return is;
}
note* add1 (note *head, note *src) { //Добавление записи в начало списка
note *current = new note();
current->id = src->id;
current->name = src->name;
if (head == NULL) current->next = NULL;
else {
current->next = head;
head = current;
}
return current;
}
int show (note* head) {
int count = 0;
if (!head) return 0;
while (1) {
cout << head->id << " " << head->name << endl;
count++;
if (head->next == NULL) break;
head = head->next;
}
cout << count << " note(s)";
return count;
}
int main() {
setlocale(LC_ALL, ".1251"); SetConsoleCP(1251); SetConsoleOutputCP(1251);
note temp; //Временная буферная запись
//Пишем 2 записи в файл:
ofstream outfile("data.txt", ios::out);
outfile << 2 << endl; //В начале файла предусмотрим строку с количеством записей
string text("Это текстовая строка любой длины");
temp.id = 1;
temp.name = text;
outfile << temp.id << " " << temp.name << endl;
string text2("Another one byte the dust");
size_t size2 = text2.size();
outfile << 2 << " " << text2;
outfile.close();
//Читаем записи из текстового файла
ifstream infile("data.txt", ios::in);
size_t n;
infile >> n; //Прочитали размерность
if (!infile.good()) {
cout << "Неверный формат файла data.txt - нет количества записей";
return 1;
}
cout << "Формируем список" << endl;
note *head = nullptr, *current = &temp;
for (int i = 0; i < n; i++) { //Читаем файл, формируем список структур, выводим
infile >> temp;
temp.id = i + 1;
cout << temp.id << " " << temp.name << endl;
head = add1 (head, &temp);
}
infile.close();
cout << "Ещё раз читаем список из памяти" << endl;
show (head); //Ещё раз показать список из памяти
cin.get(); return 0;
}
01.12.2018, 12:35 [8031 просмотр]