Programování v jazyce C pro chemiky
(C2160)
5. Čtení dat ze souboru
2
Čtení dat ze souboru
FILE *f = NULL;
char str[10] = "";
float a = 0.0, b = 0.0;
f = fopen("test1.txt", "r");
if (f == NULL)
{
printf("Nelze otevrit vstupni soubor!\n");
return 1;
}
fscanf(f, "%9s %f %f", str, &a, &b);
printf("Nactena data: %s %f %f\n", str, a, b);
fclose(f);
f = NULL;
return 0;
Soubor otevíráme v
režimu pro čtení "r"
Data načítáme funkcí fscanf(). Před
jména proměnných dáváme znak &,
kromě řetězcových proměnných.
values 3.78 2.5Vstupní soubor:
3
Čtení dat ze souboru
●
Podobné jako při zápisu do souboru
●
Soubor otevíráme funkcí fopen() v režimu pro čtení "r"
●
Testujeme, zdali bylo otevření úspěšné, tj. zdali funkce fopen()
vrátila hodnotu různou od NULL
●
Funkce fscanf() se používá podobným způsobem jako scanf(),
první parametr je však identifikátor souboru (typu FILE *)
●
U jmen proměnných předávaných funkci fscanf() musíme používat
& (kromě řetězcových proměnných)
●
Pokud neznáme počet hodnot ve vstupním souboru, načítáme
zpravidla postupně jednotlivé hodnoty v cyklu, dokud nenarazíme
na chybu čtení
●
Konec souboru můžeme od ostatních chyb (špatný formát vstupních
dat) rozlišit pomocí funkce feof(identifikátor souboru), která
vrací hodnotu různou od 0 v případě, že předchozí čtení narazilo na
konec souboru
4
Návratová hodnota funkce scanf()
●
Funkce scanf() a fscanf() vrací počet úspěšně načtených
hodnot (nezapočítávají se hodnoty s příznakem *, viz dále)
●
Návratovou hodnotu využíváme k ověření, zda-li byly správně
načteny všechny očekávané hodnoty
●
Návratovou hodnotu lze také využít, pokud neznáme přesný
počet hodnot, které se na vstupu nacházejí
25 186 39
// Program nacte vyse uvedene hodnoty a vypise, jestli
// se podarilo uspesne nacist vsechny tri
int a = 0, b = 0, c = 0;
int n = 0;
n = scanf("%i %i %i", &a, &b, &c);
if (n == 3)
printf("Vsechny tri hodnoty byly uspesne nacteny\n");
else
printf("Bylo nacteno pouze %i hodnot\n", n);
5
Čtení dat ze souboru – příklad 2
// Program nacte soubor s hodnotami (viz. ramecek vlevo)
// Na zacatku programu definujeme #define MAX_ITEMS 100
int count = 0; // Pocet nactenych hodnot
int numbers[MAX_ITEMS] = {0}; // Pole pro nacteni 1. hodnot
float values[MAX_ITEMS] = {0.0}; // Pole pro nacteni 2. hodnot
FILE *f = NULL;
f = fopen("cisla.txt", "r");
if (f == NULL) {
printf("Nelze otevrit vstupni soubor!\n");
return 1;
}
while (fscanf(f, "%i %f", &numbers[count], &values[count]) == 2) {
count++;
if (count >= MAX_ITEMS) {
if (feof(f) == 0) {
// Jeste nejsme na konci, ale dalsi hodnotu neni kam ulozit
printf("Velikost pole neni dostatecna!\n");
}
break;
}
}
if (feof(f) == 0) {
printf("Chyba pri cteni souboru po nacteni %i zaznamu!\n",
count);
}
fclose(f);
1 2.5
2 3.5
3 4.7
4 8.6
5 8.9
6
Formátovaný vstup
●
Funkce scanf() a fscanf() používají pro načtení hodnot
proměnných formátovací prvky (%i, %f, %c, %s atd.)
●
Formátovací prvky specifikují typ proměnné, do které se bude
načítat (int, float, char) a zároveň typ dat, která se budou
načítat (celé číslo, desetinné číslo, textový řetězec)
●
Kromě toho lze ovlivnit způsob načítání pomocí parametrů
(příznaky, šířka, modifikátor) – význam těchto parametrů je však
odlišný než u funkcí pro formátovaný výstup (printf)
●
Obecný zápis formátovacích prvků pro načítání vstupu:
%[příznaky][šířka][modifikátor]konverze
●
Příklad: %*9lf
příznak šířka modifikátor
konverze
7
Načítání celých čísel - konverze %i a %d
●
Konverze %i a %d slouží pro načítání celých čísel (do proměnné
typu int)
●
Konverze %d předpokládá, že číslo je v desítkové soustavě
●
Konverze %i předpokládá, že číslo je v desítkové, šestnáctkové
(začíná-li číslo znaky 0x nebo 0X) nebo osmičkové soustavě
(začíná-li číslo nulou)
●
Pokud se před číslem nacházejí mezery, jsou přeskočeny (tj.
ignorovány)
●
Šířka nastavuje maximální počet načtených znaků (do toho však
nejsou započítány mezery předcházející před číslem)
8
Načítání desetinných čísel - konverze %f
●
Konverze %f slouží pro načítání desetinných čísel (do proměnné
typu float)
●
Pokud se před číslem nacházejí mezery, jsou přeskočeny (tj.
ignorovány)
●
Šířka nastavuje maximální počet načtených znaků (do toho
však nejsou započítány mezery před číslem)
9
Načítání řetězce - konverze %s
●
Konverze %s slouží pro načítání textového řetězce (do pole typu
char [])
●
Tato konverze vynechává všechny počáteční mezery a začne
načítat až od prvního znaku, který není mezerou; znaky načítá
tak dlouho, dokud nenarazí na mezeru, pak načítání zastaví (tato
mezera se již nenačte) – dojde tedy vždy k načtení jednoho
slova, které je od následujícího odděleno mezerou
●
Před jménem řetězcové proměnné neuvádíme znak &
●
Po načtení znaků je automaticky vložen zakončovací znak \0
●
Šířka nastavuje maximální počet načtených znaků (do toho
však nejsou započítány počáteční mezery) – nakonec se však
ještě přidá \0, takže pole musí být dostatečně velké, aby se do
něj vešlo šířka + 1 znaků
●
Šířku téměř vždy uvádíme, abychom zamezili překročení mezí
pole při načítání (šířka je o 1 menší než velikost pole)
char str[10] = ""; // Pole pro retezec
scanf("%9s", str); // Nacte max. 9 znaku a na konec vlozi '\0'
10
Formátovaný vstup - konverze %s - příklad
// Program nacte vyse uvedeny text ze vstupu
char s1[30] = "";
char s2[30] = "";
char s3[30] = "";
char s4[30] = "";
// Pri nacitani se preskakuji pocatecni mezery
// Znaky se potom nacitaji tak dlouho, dokud se nenarazi na mezeru
scanf("%29s", s1); // Nacte se text: Prvni
scanf("%29s", s2); // Nacte se text: druhe
scanf("%29s", s3); // Nacte se text: treti
scanf("%29s", s4); // Nacte se text: slovo
printf("%s, %s, %s, %s\n", s1, s2, s3, s4);
// Vypise se: Prvni, druhe, treti, slovo
Prvni druhe treti slovo
11
Formátovaný vstup - konverze %c
●
Konverze %c slouží pro načtení znaku (do proměnné typu char)
●
Tato konverze načítá libovolný znak, tedy i mezeru (na rozdíl od
ostatních konverzí, které počáteční mezery vždy vynechávají)
●
Není-li specifikována šířka, načítá se jen jeden znak do
proměnné char (před názvem proměnné musí být &)
●
Šířka umožňuje načíst více než jeden znak, načte se tolik znaků
kolik je hodnota šířky; znaky se načítají do pole typu char [],
pole musí mít dostatečnou velikost (minimálně šířka + 1), před
názvem pole neuvádíme & (protože se jedná o pole)
POZOR: tato konverze nevloží zakončovací znak \0 (musíme ho
tedy vložit sami)
char c = ' ';
char s[10] = ""; // Pole znaku
scanf("%c", &c); // Nacteme znak
scanf("%3c", s); // Nacteme 3 znaky; pred nazvem pole neni &
s[3] = '\0'; // Vlozime zakoncovaci znak
12
Formátovaný vstup - konverze %[znaky]
●
Konverze %[znaky] načítá sekvenci znaků (do pole typu char
[]); akceptuje pouze ty znaky, které jsou uvedeny v hranatých
závorkách; pokud narazí na znak, který v závorkách uvedený
není, načítání se zastaví a dále nepokračuje
●
Pokud naopak chceme specifikovat znaky, na nichž se má
načítání zastavit, použijeme zápis %[^znaky]. Tím budou
načítány pouze znaky (včetně mezer), které nejsou uvedeny v
hranatých závorkách; pokud se narazí na znak, který uvedený je,
načítání se zastaví a dále nepokračuje
●
Tato konverze nepřeskakuje počáteční mezery
●
Po načtení znaků je vložen zakončovací znak \0
●
Šířka nastavuje maximální počet načtených znaků, nakonec se
však ještě přidá \0, takže pole musí být dostatečně velké, aby se
do něj vešlo šířka + 1 znaků
●
Šířku uvádíme téměř vždy, abychom zamezili překročení mezí
pole při načítání (šířka je o 1 menší než velikost pole)
13
Konverze %[znaky] - příklad
// Program nacte vstup uvedeny vyse
char s1[30] = "";
char s2[30] = "";
scanf("%29[0123456789C]", s1);
printf("Cislo na zacatku: %s\n", s1); // Vypise: 236C
// Nyni muzeme pokracovat v dalsim nacitani, bude se nacitat
// od mista kde jsme naposledy prestali
scanf("%29s", s2);
printf("Dalsi text: %s\n", s2); // Vypise: stupnu
236Cstupnu
mesic=brezen
// Program nacte vstup uvedeny vyse
char s1[30] = "", s2[30] = "", s3[30] = "";
// Nacitame vse dokud nenarazime na '=' nebo mezeru
scanf(" %29[^= ]", s1); // Nacte se: mesic
// Nacitame vsechny znaky '=' nebo mezery
scanf(" %29[= ]", s2); // Nacte se: =
scanf(" %29s", s3); // Nacte se: brezen
// Zkracene by se to dalo napsat nasledovne:
// scanf("%29[^= ] %29[= ] %29s", s1, s2, s3);
14
Formátovaný vstup – příznak *
●
Při načítání dat pomocí formátovacích prvků lze použít
formátovací příznak *
●
Tento příznak způsobí, že se daná hodnota načte, ale neuloží se
do žádné proměnné
●
Tento příznak používáme, pokud některou z hodnot
nepotřebujeme zpracovávat, ale musíme ji načíst, aby bylo
možné načítat hodnoty za ní
mesic=brezen
// Program nacte vstup uvedeny vyse
// Podobny program jako na predchozi strance, ale tentokrat
// rovnitko nebudeme ukladat to promenne ale zahodime ho
char s1[30] = "", s2[30] = "";
// Nacte se prvni reetzec do promenne s1,
// pak se nacte = s pripadnymi mezerami a zahodi se,
// nakonec se nacte posledni retezec do promenne s2
scanf(" %29[^= ] %*[= ] %29s", s1, s2);
printf("Text pred rovnitkem: %s\n", s1); // Vypise: mesic
printf("Text za rovnitkem: %s\n", s2); // Vypise: brezen
15
Formátovaný vstup - znaky ve
formátovacím řetězci
●
Ve formátovacím řetězci funkcí scanf() a fscanf() zpravidla
uvádíme pouze formátovací prvky
●
Pokud však v těchto funkcích uvedeme libovolné jiné znaky,
musíme je na vstupu zadat přesně, jak je uvedeno
●
Pokud funkce narazí na odlišný znak než je uvedeno, načítání bude
neúspěšné (zastaví se na tomto znaku)
Cislo je 853
// Program nacte vstup uvedeny vyse
int a = 0;
scanf("Cislo je %i", &a);
// Pokud se text bude lisit, bude nacteni neuspesne, napr.:
scanf("cislo je %i", &i); // Prvni pismeno je male
scanf("Cislo %i", &i); // Nacte text "Cislo", pak se pokusi
// nacist hodnotu, ale narazi na znak 'j', coz je neplatne
// pro nacitani celych cisel (ocekava se cifra nebo znamenko)
scanf("%i", &i); //Pokusi se nacitat cele cislo, ale narazi na
//znak 'C', coz neni platny znak pro nacitani celeho cisla
16
Formátovaný vstup - mezery ve
formátovacím řetězci
●
Mezera ve formátovacím řetězci je interpretována jinak než
ostatní znaky
●
Mezera ve formátovacím řetězci představuje libovolný (i nulový)
počet mezer na vstupu, které se mají ignorovat (přeskočit)
●
Za „mezeru“ se považují i libovolné jiné „bílé“ znaky (whitespace):
tabelátor, nový řádek, atd.
●
Ve formátovacím řetězci dáváme mezery všude tam, kde
předpokládáme, že může uživatel vložit jednu nebo více mezer
1, 2
3 , 4
5 , 6
7,8
// Program nacte libovolny z vyse uvedenych radku
int a = 0, b = 0;
scanf("%i , %i", &a, &b);
// Nasledujici kod by spravne nacetl jen prvni a posledni radek
scanf("%i, %i", &a, &b);
17
Dodržujte následující pravidla
●
Velikost polí specifikujte pomocí symbolické konstanty (definované
pomocí #define). Výjimkou jsou řetězcové proměnné, zejména
pokud budou použity pro načítání pomocí funkcí scanf() a
fscanf() a bude tedy nutné specifikovat max. počet načtených
znaků ve formátovacím řetězci.
●
Hodnoty polí na počátku inicializujte hodnotou 0. Stačí inicializovat
první prvek pole, překladač pak všechny ostatní inicializuje nulami
●
Řetězcové proměnné inicializujte prázdným řetězcem
●
Definice proměnných opatřete komentářem
●
Při použití scanf() a fscanf() nezapomeňte dát & před název
proměnné (i pokud se jedná o prvek pole). Výjimkou jsou řetězcové
proměnné, kde se & nepoužívá.
●
Ve volání funkce fopen() nepoužívejte absolutní cesty.
Zpracovávané soubory si napřed ručně zkopírujte do adresáře s
programem a ve volání fopen() používejte již jen jméno souboru
bez cesty.
18
Úlohy – část 1
1. Vytvořte program který načte soubor data1.dat (nacházející se
v adresáři /home/tootea/C2160/data/). Tento soubor obsahuje data
týkající se komplexů HIV-1 proteázy s jejími inhibitory. Soubor obsahuje
na každém řádku: PDB kód komplexu, experimentální vazebné energie,
spočítané vazebné energie. Program potom vypíše na obrazovku
hodnoty energií (nikoli PDB kód) v obráceném pořadí řádků (tj. obě
hodnoty z posledního řádku se zapíší na první řádek). Hodnoty se budou
vypisovat s přesností na 2 desetinná místa. 1 bod
2. Úlohu 1 upravte tak, že hodnoty nebudou vypisovány na výstup, ale
budou zapisovány do souboru. Hodnoty energií formátujte tak, aby byly
vypsány s přesností na 2 desetinná místa a desetinné tečky byly
zarovnány pod sebou. 1 bod
3. Vytvořte program, který načte soubor obsahující libovolný počet
(omezený vhodnou symbolickou konstantou) celých čísel, oddělených
čárkami (počítejte s možností výskytu mezer před a za čárkami). Na
konci se vypíše počet těchto hodnot a hodnoty se vypíší v obráceném
pořadí. (Nápověda: V cyklu načítejte hodnoty po jedné, dokud funkce
fscanf() nevrátí hodnotu různou od 1.) 1 bod
12, 13 , 14,15, 16, 17
19
Úlohy – část 2
4. Vytvořte program, který načte soubor, kde na prvním řádku bude text:
"INPUT_FILE = crambin.pdb" a na druhém řádku text: "WINDOW_SIZE:
300, 500". Program načte text před dvojtečkou a rovnítkem do
řetězcových proměnných a hodnoty do proměnných typu int a jméno do
druhé řetězcové proměnné. Program vypíše hodnoty rozměrů a zadané
jméno. Počítejte s možností mezer na začátku každého řádku a před
nebo po '=' a ','. (Načítání nyní nebude vyžadovat cyklus, pouze
zavoláme dvakrát fscanf(), pro každý řádek jednou). 1 bod
5. Vytvořte program který načte soubor numbers1.dat a numbers2.dat
(nacházející se v adresáři /home/tootea/C2160/data/). Program bude
porovnávat celočíselné hodnoty na jednotlivých řádcích a do jiného
souboru zapíše vždy "identical" nebo "different". Program musí data
zpracovávat bez ukládání hodnot do polí. nepovinná, 2 body
36
-5
21
174
94
86
-23
36
50
21
174
125
78
-23
identical
different
identical
identical
different
different
identical
INPUT_FILE = crambin.pdb
WINDOW_SIZE: 300, 500
Prvni radek, text pred rovnitkem: INPUT_FILE
Prvni radek, text za rovnitkem: crambin.pdb
Druhy radek, text pred dvojteckou: WINDOW_SIZE
Druhy radek, hodnoty: 300, 500