06. 读入文本文件

读入文本文件

标准库包含逐行读取文本文件的功能。然后，你可以一次一行地解析文本文件的每一行。

比如说，你有文件，其中使用数字和逗号表示一个 3x4 的矩阵： 

1, 6, 2, 10.5
11, 15.2, 2, 21
3, 9, 1, 7.5

你想读入这个文件，并创建一个二维矢量来表示矩阵。下面是参考代码。你可以在下面运行代码，看看它是否可以运行。 

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

using namespace std;

int main() {

    // initialize string variables for reading in text file lines 
    string line;
    stringstream ss;

    // initialize variables to hold the matrix
    vector < vector <float> > matrix;
    vector<float> row;

    // counter for characters in a text file line
    float i;

    // read in the file
    ifstream matrixfile ("matrix.txt");

    // read in the matrix file line by line
    // parse the file

    if (matrixfile.is_open()) {
        while (getline (matrixfile, line)) {

            // parse the text line with a stringstream
            // clear the string stream to hold the next line
            ss.clear();
            ss.str("");
            ss.str(line);
            row.clear();

            // parse each line and push to the end of the row vector
            // the ss variable holds a line of text
            // ss >> i puts the next character into the i variable. 
            // the >> syntax is like cin >> some_value or cout << some_value
            // ss >> i is false when the end of the line is reached

            while(ss >> i) {
                row.push_back(i);

                if (ss.peek() == ',' || ss.peek() == ' ') {
                    ss.ignore();
                }
            }

            // push the row to the end of the matrix
            matrix.push_back(row);
        }

        matrixfile.close();

        // print out the matrix
        for (int row = 0; row < matrix.size(); row++) {
            for (int column = 0; column < matrix[row].size(); column++) {
                cout << matrix[row][column] << " " ;
            }
            cout << endl; 
        }
    }

    else cout << "Unable to open file";

    return 0;
}

下面是从文本文件读取数据的示范。代码读取包含矩阵数据的一个图块文件。然后代码将矩阵输出到终端显示器。通读代码，想想它的功能是什么。然后按“测试运行”按钮运行代码。

代码下方是对代码功能的解释。

Start Quiz: 

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

using namespace std;

int main() {

    // initialize string variables for reading in text file lines 
    string line;
    stringstream ss;

    // initialize variables to hold the matrix
    vector < vector <float> > matrix;
    vector<float> row;

    // counter for characters in a text file line
    float i;

    // read in the file
    ifstream matrixfile ("matrix.txt");

    // read in the matrix file line by line
    // parse the file

    if (matrixfile.is_open()) {
        while (getline (matrixfile, line)) {

            // parse the text line with a stringstream
            // clear the string stream to hold the next line
            ss.clear();
            ss.str("");
            ss.str(line);
            row.clear();

            // parse each line and push to the end of the row vector
            while(ss >> i) {
                row.push_back(i);

                if (ss.peek() == ',' || ss.peek() == ' ') {
                    ss.ignore();
                }
            }

            // push the row to the end of the matrix
            matrix.push_back(row);
        }

        matrixfile.close();

        // print out the matrix
        for (int row = 0; row < matrix.size(); row++) {
            for (int column = 0; column < matrix[row].size(); column++) {
                cout << matrix[row][column] << " " ;
            }
            cout << endl; 
        }
    }

    else cout << "Unable to open file";

    return 0;
}

1, 6, 2, 10.5
11, 15.2, 2, 21
3, 9, 1, 7.5

代码还有两部分你没看到：fstream 和 sstream。这两个文件都是 C++ 标准库的一部分。

fstream 提供读入和输出文件的函数和类。

这行代码读取文件 “matrix.txt”，然后创建一个名为 “matrixfile” 的对象，你可以使用该对象读入文本文件： 

    ifstream matrixfile ("matrix.txt");

下面的 if 语句检查文件是否正确打开： 

    if (matrixfile.is_open()) {

然后 while 循环一次读取一行文件。每行都放在一个名为 “line” 的变量里： 

    if (matrixfile.is_open()) {
        while (getline (matrixfile, line)) {

如果你查看文本文件，可以看到本例中每一行都是由浮点数、逗号和空格组成的字符串。例如，"1, 6, 2, 10.5"。

标准库中的 sstream 文件提供了操作和解析字符串的功能。在代码中你会看到，首先声明了一个 sstream 对象，然后使用 ss 对象遍历并解析文本文件的每一行： 

stringstream ss;

....

ss.clear();
ss.str("");
ss.str(line);

while(ss >> i) {
    row.push_back(i);

    if (ss.peek() == ',' || ss.peek() == ' ') {
        ss.ignore();
    }
}```

换句话说，代码找到了一个浮点数，并将该数添加到名为 rows 的向量中。`ss.peek()`这一行查看下一个字符，检查它是逗号还是空格，并忽略逗号或空格。

同样需要注意的是，当你完成读入文件时，一定要保持关闭文件的好习惯。

matrixfile.close();
```

如果你编写的程序可以同时打开许多文件，并且永远不会关闭文件，那么程序可能会崩溃。

Next Concept