データファイルからvectorへの値の読み込み

Question

###発生している問題
プログラミング初心者です。814行2列のデータファイルから値を読み込んでvector配列に格納したいのですが、Segmentation faultになってしまいました。

###該当のソースコード

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

int main()
{
	std::vector<float> input; //データの値を格納する配列
	int datanum = 814*2; //データの個数

	std::ifstream fin;

    fin.open("datafile.dat", std::ios::binary);
    fin.read((char *)&input[0], datanum*sizeof(float));
    fin.close();
    fin.clear();

    std::cout << "checkpoint" << std::endl;
    std::cout << input[0] << std::endl;

    return 0;
}

```datafile.dat
0.0001  443.916
0.00010202  452.558
0.00010408  461.364
0.00010618  470.334
0.00010833  479.512
0.00011052  488.853
0.00011275  498.358
0.00011503  508.068
0.00011735  517.942
0.00011972  528.02
0.00012214  538.304
0.00012461  548.792
0.00012712  559.442
0.00012969  570.339
0.00013231  581.438

###質問
"checkpoint"は出力されるのですが、input[0]が出力されずSegmentation faultになってしまいます。原因を特定できず困っています。どうすれば解決するのでしょうか？

Answer 1

エラー処理もなんもなく、さらっと書けばこんなかんじ。

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

int main() {
  using namespace std;

  // ↓ この一行でオシマイ。
  vector<float> input((istream_iterator<float>(ifstream("datafile.dat"))), istream_iterator<float>());

  // かくにん
  for ( float item : input ) {
    cout << item << endl;
  }
}

列分割版:

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <iterator>
#include <vector>
#include <utility>

namespace std {
  std::istream& operator>>(std::istream& stream, std::pair<float,float>& ff) {
    return stream >> ff.first >> ff.second;
  }
}

int main() {
  using namespace std;

  vector<pair<float,float>> input((istream_iterator<pair<float,float>>(ifstream("datafile.dat"))), istream_iterator<pair<float,float>>());

  // かくにん
  for ( pair<float,float> item : input ) {
    cout << item.first << '\t' << item.second << endl;
  }
}

Comments

[pteryx]

ありがとうございます。こんな簡単に読み込めるんですね。

Answer 2

こんにちは。

読み込む前に、resize()してstd::vector<>に領域を確保しましょう。
input.resize(datanum);で確保できます。

Comments

[pteryx]

ありがとうございます。resize()したら読み込みできました。
ただ、読み込まれた値がめちゃくちゃで、元のデータを再現しないのです。これについて思い当たる点などありましたらご教授くださるとありがたいです。

[Chironian]

そのような時に疑うべきはファイル・フォーマットと思います。
できれば、単純な値を保存して、それが意図どおりに保存されているか確認すると良いです。

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8D%98%E7%B2%BE%E5%BA%A6%E6%B5%AE%E5%8B%95%E5%B0%8F%E6%95%B0%E7%82%B9%E6%95%B0

を見ると、float型で 1.0 のバイト列は3f 80 00 00となるそうです。
インテルCPU、もしくは、互換CPUなら、00 00 80 3fと並んでいる筈です。
保存したファイルをバイナリ・エディタで見てみましょう。
1.0を保存して、00 00 80 3fになっていないなら、保存側の不具合の筈です。（wikipediaのミスの可能性も一応考慮ください。)

そのようになっているのに化けているとしたら、う～ん、ちょっと分かりません。

[episteme]

"814行2列のデータファイル"なんて表現をバイナリファイルで使うかな?
テキストデータじゃないですよね?
メモ帳かなんかで開けてみて、数値が並んでたらテキスト/バケバケだったらバイナリです。

[Chironian]

epistemeさん。
ああっ、その可能性もありますね。

pteryxさん。
もし、datafile.datがテキスト・ファイル（ソース・ファイルを編集しているエディタで開いて文字化けせずに中身を読める）なら、頭の部分を少し質問に記載してみて下さい。

[pteryx]

datafile.datは普通のdatファイルで、中身を見ることができます。冒頭の15行を記載しました。これを、例えば
input[0] = 0.0001, input[1] = 443.916, input[2] = 0.00010202, input[3]= 452.558 ....
というように格納したいと思っています。

[episteme]

テキストファイルじゃん!!

[Chironian]

なるほど。

文字列に変換して保存したものを内部データに直接読み込むと化けてしまいます。きちんと文字列から内部データへ逆変換する必要が有ります。（一般に内部データは人が目で読み取れる形式で記録されていません。）

そこで、下記で読めると思います。
for (int i=0; i < datanum ; ++i)
{
　　fin >> input[i];
}
なお、オープンはtxtモード(std::ios::binaryを指定しない)で行わないと不可解な動作をするかも知れません。

[pteryx]

ありがとうございます。うまく読み込めました。単純にfor文で入れていけばよかったのですね。
お二方とも、ありがとうございました。

[episteme]

for-loopで指定回数回すのはあんま賢くないですよ。
データ数がちょろっと変わっただけでアウトです。

[Chironian]

次のステップはその辺りですね。

データが尽きるまで(EOFになるまで)読むと好ましいです。それが出来るのがコンテナのメリットですしね。
真面目に作るなら、読めたデータが奇数個の時や途中で変換エラーが発生した際のエラー処理も必要になるでしょう。

[episteme]

0列 と 1列 とを組にして扱いたいなら
vector<pair<float,float>> input;
でしょうしね。

[pteryx]

うーん、いろいろと試しているのですが賢い方法でやろうとするとなかなかうまくいきません。
inputをそのように列を分けて扱い、データ行数が未知の場合に読み込むとなるとどうなるのでしょう？

[Chironian]

列をわけない場合は、簡単です。例えば下記ですね。

while(!fin.eof())
{
　　float data;
　　fin > data;
　　input.push_back(data);
}

> 賢い方法でやろうとするとなかなかうまくいきません。

epistemeさんの回答のような１ライナーは難易度高いかも。
イテレータって要するにポインタの拡張ですが、中々派手に拡張されているので結構難しいです。

[pteryx]

ありがとうございます。while文でeofまで詰め込むやり方でうまくいきました。
イテレータのやり方はもう少しプログラミングに慣れないと難しいですかね…。
お二方とも、ここまでお付き合いくださいまして、大変ありがとうございました。