作業中のメモ

よく「計算機」を使って作業をする．知らなかったことを中心にまとめるつもり．

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C 言語による C 言語ファイル操作

プログラミング

どうも，筆者です．

今回は，C 言語を用いて，C 言語ファイルの簡易的な編集を行う．プログラムの勉強であり，実用性は皆無である．

目的

ここでは，C 言語のソースコードを読み込んで，コメントとそれ以外のコードに分けるという操作を行う． ここで，

  1. ソースコード内のタブは読み飛ばす．
  2. スペースは保持する．
  3. コメントは，そのまま出力する．
  4. コメント以外のコードは，指定した文字列以内に収まるように，出力する．この時，改行コードは無視する．

という条件で処理を行う．すなわち，ある程度決まった長さで，コードを区切り，出力するプログラムとなる．

サンプル

今回は，楕円の中心，長軸の長さ，短軸の長さ，回転角の情報を読み取り，構造体に代入するというプログラムを例に，出力結果を示す．

void readPhantom(char *fileName, int numberOfPhantoms, PHANTOM *phantom, int *result){
    FILE *fp;
    int iCnt;
    double paramReal[5];

    if(*result < 0){
        *result = -1;
    }
    else if(NULL == (fp = fopen(fileName, "r"))){
        fprintf(stderr, "%s can't open\n", fileName);
        *result = -1;
    }
    else{
        *result = 1;

        for(iCnt = 0; iCnt < numberOfPhantoms; iCnt++){
            if(
                fscanf(fp, "%lf %lf %lf %lf %lf", &paramReal[0], &paramReal[1], &paramReal[2], &paramReal[3], &paramReal[4]) != 5
            ){
                fprintf(stderr, "%s: format is illegal\n", fileName);
                *result = -1;
                iCnt = numberOfPhantoms;
            }
            else{
                phantom[iCnt].x0 = paramReal[0];
                phantom[iCnt].y0 = paramReal[1];
                phantom[iCnt].A = paramReal[2];
                phantom[iCnt].B = paramReal[3];
                phantom[iCnt].alpha = paramReal[4];
            }
        }
        fclose(fp);
    }
}

これをプログラムに投げると，

void readPhantom(char *fileName, int numberOfPhantoms, PHANTOM *phantom, int *result){FILE *fp;int iCnt;double
paramReal[5];if(*result < 0){*result = -1;}else if(NULL == (fp = fopen(fileName, "r"))){fprintf(stderr, "%s can't open\n", fileName);*result
= -1;}else{*result = 1;for(iCnt = 0; iCnt < numberOfPhantoms; iCnt++){if(fscanf(fp, "%lf %lf %lf %lf %lf", &paramReal[0],
&paramReal[1], &paramReal[2], &paramReal[3], &paramReal[4]) != 5){fprintf(stderr, "%s: format is illegal\n", fileName);*result =
-1;iCnt = numberOfPhantoms;}else{phantom[iCnt].x0 = paramReal[0];phantom[iCnt].y0 = paramReal[1];phantom[iCnt].A =
paramReal[2];phantom[iCnt].B = paramReal[3];phantom[iCnt].alpha = paramReal[4];}}fclose(fp);}}

こうなる．もちろん，コンパイルもできる．

プログラム

たいした処理はしていないが，プログラムがあるので，載せておく．

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define MAX_STRING_LENGTH (128)

typedef unsigned char UI1;

void printString(int iNum, char sz_buf[]);

int main(void){
    int iCnt, iDummy;
    char chReadChar, chComment;
    char sz_buf[MAX_STRING_LENGTH];
    chReadChar = chComment = 0;
    iCnt = iDummy = 0;

    while(EOF != scanf("%c", &chReadChar)){
        /* ヘッダーの出力 */
        if('#' == chReadChar){
            if(iCnt > 0){
                sz_buf[iCnt] = '\0';
                printString(iCnt, sz_buf);
                printf("\n");
                iCnt = 0;
            }

            /* # から始まるものは，改行が出力するまで書き出す */
            while('\n' != chReadChar){
                printf("%c", chReadChar);
                iDummy = scanf("%c", &chReadChar);
            }
            printf("\n");
            continue;
        }

        /* コメントの判定 */
        if('/' == chReadChar){
            iDummy = scanf("%c", &chReadChar);

            if(('*' != chReadChar) && ('/' != chReadChar)){
                if(iCnt + 2 >= (int)MAX_STRING_LENGTH){
                    sz_buf[iCnt] = '\0';
                    printString(iCnt, sz_buf);
                    iCnt = 0;
                }
                sz_buf[iCnt++] = '/';
                sz_buf[iCnt++] = chReadChar;
            }
            else{
                /* 複数行コメントの場合 */
                sz_buf[iCnt] = '\0';
                printString(iCnt, sz_buf);
                printf("\n");
                iCnt = 0;

                if('*' == chReadChar){
                    printf("/");
                    printf("*");
                    chComment = 1;

                    while(1 == chComment){
                        iDummy = scanf("%c", &chReadChar);
                        if('\t' == chReadChar){
                            chReadChar = ' ';
                        }
                        printf("%c", chReadChar);

                        if('*' == chReadChar){
                            iDummy = scanf("%c", &chReadChar);
                            if('\t' == chReadChar){
                                chReadChar = ' ';
                            }
                            printf("%c", chReadChar);

                            if('/' == chReadChar){
                                chComment = 0;
                                printf("\n");
                            }
                        }
                    }
                }
                else{
                    /* 1 行コメントの場合 */
                    printf("//");
                    iDummy = scanf("%c", &chReadChar);
                    while('\n' != chReadChar){
                        printf("%c", chReadChar);
                        iDummy = scanf("%c", &chReadChar);
                    }
                    printf("\n");
                }

            }
        }
        else if('"' == chReadChar){
            sz_buf[iCnt] = '\0';
            printString(iCnt, sz_buf);
            iCnt = 0;

            printf("%c", chReadChar);
            iDummy = scanf("%c", &chReadChar);
            while('"' != chReadChar){
                printf("%c", chReadChar);
                iDummy = scanf("%c", &chReadChar);
            }
            printf("%c", chReadChar);
        }
        else{
            /* 改行文字とタブは読み飛ばす */
            if(('\n' == chReadChar) || ('\t' == chReadChar)){
                continue;
            }
            /* NULL文字を挿入し，文字列を出力 */
            if(iCnt + 2 >= (int)MAX_STRING_LENGTH){
                sz_buf[iCnt] = '\0';
                printString(iCnt, sz_buf);
                iCnt = 0;
            }
            /* 読み込んだ文字列を格納 */
            sz_buf[iCnt++] = chReadChar;
        }
    }
    /* 残った文字列を出力 */
    sz_buf[iCnt] = '\0';
    printf("%s\n", sz_buf);
    iCnt = iDummy;

    return 0;
}

void printString(int iNum, char sz_buf[]){
    int iCnt, iSpaceCnt, isSpacePoint;
    iSpaceCnt = 0;

    /* スペースの数を探索 */
    for(iCnt = 0; iCnt < iNum - 1; iCnt++){
        if(' ' == sz_buf[iCnt]){
            iSpaceCnt++;
            isSpacePoint = iCnt;
        }
    }
    /* スペースが 1 つ以上ある場合 */
    if(iSpaceCnt > 1){
        /* 最後の文字だけ別に出力（途中で文字が切れるのを防ぐため） */
        /*
           int iCnt, iSpaceCnt, isSpacePoint;for(iCnt = 0; iCnt < iNum - 1; iCnt++){if(' ' == sz_bu
           f[iCnt]){iSpaceCnt++;isSpacePoint = iCnt;}}
           とならないようにするため（sz_bu という変数として認識される）
       */
        sz_buf[isSpacePoint] = '\0';
        printf("%s\n", sz_buf);
        printf("%s", &sz_buf[isSpacePoint + 1]);
    }
    /* スペースが 1 つの場合 */
    else{
        /* そのまま出力 */
        printf("%s", sz_buf);
    }

    return;
}

実験

ここでは，前回作成した CSV ファイルを読み出すプログラムを入力し，出力を確認する．まず，ものとプログラムは，以下のようになっている．前回のものをくっつけただけである．

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

typedef enum {
    RETURN_OK = 0,
    ARGUMENT_ERROR,
    FILE_OPEN_ERROR,
    MALLOC_ERROR
} RETURN_TYPE;

/*
   iCountRowCol: 行数と列数をカウントする

   char *pszFileName:   読み込むファイル名
   unsigned int *piRow: 行数
   unsigned int *piCol: 列数

   return: 正常終了 -> 0
           異常終了 -> 0 以外
 */
int iCountRowCol(char *pszFileName, unsigned int *puiRow, unsigned int *puiCol){
    FILE *prFile;
    int iRet;
    unsigned int uiRow, uiCol;
    char chData;
    iRet = RETURN_OK;

    /* 引数のチェック */
    if((NULL == pszFileName) || (NULL == puiRow) || (NULL == puiCol)){
        fprintf(stderr, "argument error\n");
        iRet = ARGUMENT_ERROR;
        goto EXIT_COUNT_ROWCOL;
    }
    else{
        *puiRow = *puiCol = 0;
    }
    if(NULL == (prFile = fopen(pszFileName, "r"))){
        fprintf(stderr, "Error: %s cannot open\n", pszFileName);
        iRet = FILE_OPEN_ERROR;
        goto EXIT_COUNT_ROWCOL;
    }
    uiRow = uiCol = 0;

    while(EOF != fscanf(prFile, "%c", &chData)){
        /* カンマの場合 */
        if(',' == chData){
            uiCol++;
        }
        /* 改行コードの場合 */
        if('\n' == chData){
            uiCol++;
            uiRow++;
        }
    }
    uiCol /= uiRow;

    *puiRow = uiRow;
    *puiCol = uiCol;
    fclose(prFile);

EXIT_COUNT_ROWCOL:
    return iRet;
}


/*
   iMallocInt:          int 型の malloc を行う

   unsigned int uiSize: 確保するサイズ
   int **ppiArray:      確保先のアドレス

   return: 正常終了 -> 0
           異常終了 -> 0 以外
*/
int iMallocInt(unsigned int uiSize, int **ppiArray){
    unsigned int uiCnt;
    int iRet;
    iRet = RETURN_OK;

    /* 引数チェック */
    if(NULL == ppiArray){
        iRet = ARGUMENT_ERROR;
        goto EXIT_MALLOC_INT;
    }
    /* malloc */
    if(NULL == (*ppiArray = (int *)malloc(sizeof(int) * uiSize))){
        fprintf(stderr, "malloc error\n");
        iRet = MALLOC_ERROR;
        goto EXIT_MALLOC_INT;
    }
    else{
        for(uiCnt = 0; uiCnt < uiSize; uiCnt++){
            (*ppiArray)[uiCnt] = 0;
        }
    }

EXIT_MALLOC_INT:
    return iRet;
}

/*
   freeData: 確保した領域を開放する

   void *pvData: 確保した領域の先頭アドレス
*/
void freeData(void *pvData){
    if(NULL != pvData){
        free(pvData);
    }

    return;
}

/*
   iReadData: データの読み込み

   char *pszFileName:  読み込むファイル名
   unsigned int uiRow: ファイルの行数
   unsigned int uiCol: ファイルの列数
   int *piArray:       データの格納先

   return: 正常終了 -> 0
           異常終了 -> 0 以外
*/
int iReadData(char *pszFileName, unsigned int uiRow, unsigned int uiCol, int *piArray){
    FILE *prFile;
    char chData;
    int iRet;
    unsigned int uiCntRow, uiCntCol, uiCharCnt;
    char achInputDataList[11];
    iRet = RETURN_OK;

    /* 引数のチェック */
    if(NULL == pszFileName){
        iRet = ARGUMENT_ERROR;
        goto EXIT_READ_DATA;
    }

    /* ファイルオープン */
    if(NULL == (prFile = fopen(pszFileName, "r"))){
        fprintf(stderr, "Error: %s cannot open\n", pszFileName);
        iRet = FILE_OPEN_ERROR;
        goto EXIT_READ_DATA;
    }

    /* ファイルの読み込み */
    for(uiCntRow = 0; uiCntRow < uiRow; uiCntRow++){
        for(uiCntCol = 0; uiCntCol < uiCol; uiCntCol++){
            uiCharCnt = 0;
            achInputDataList[0] = '\0';

            /* 1 文字ずつ読み込む  */
            while(EOF != fscanf(prFile, "%c", &chData)){
                /* 「,」または「\n」が来た場合，ループを抜ける */
                if((',' == chData) || ('\n' == chData)){
                    break;
                }

                /* 今回は，数値の部分だけ保存 */
                if(((int)'0' <= (int)chData) && ((int)chData <= (int)'9')){
                    achInputDataList[uiCharCnt++] = chData;
                }
            }
            achInputDataList[uiCharCnt] = '\0';
            piArray[uiCntRow * uiCol + uiCntCol] = atoi(achInputDataList);
        }
    }
    fclose(prFile);

EXIT_READ_DATA:
    return iRet;
}

/*
   iReadCSVFile: CSV ファイルからデータを読み込む

   char *pszFileName:   読み込むファイル名
   unsigned int *piRow: 行数
   unsigned int *piCol: 列数
   int **ppiArray:      確保先のアドレス

   return: 正常終了 -> 0
           異常終了 -> 0 以外
*/
int iReadCSVFile(char *pszFileName, unsigned int *puiRow, unsigned int *puiCol, int **ppiArray){
    int iRet;
    unsigned int uiSize = 0;

    iRet = iCountRowCol(pszFileName, puiRow, puiCol);
    if(RETURN_OK != iRet){
        fprintf(stderr, "Error: iCountRowCol\n");
        goto EXIT_READ_CSV_FILE;
    }

    uiSize = (*puiRow) * (*puiCol);
    iRet = iMallocInt(uiSize, ppiArray);
    if(RETURN_OK != iRet){
        fprintf(stderr, "Error: iMallocInt\n");
        goto EXIT_READ_CSV_FILE;
    }

    iRet = iReadData(pszFileName, *puiRow, *puiCol, *ppiArray);
    if(RETURN_OK != iRet){
        fprintf(stderr, "Error: iReadData\n");
        goto EXIT_READ_CSV_FILE;
    }

EXIT_READ_CSV_FILE:
    return iRet;
}

void printData(unsigned int uiRow, unsigned int uiCol, int *piArray){
    unsigned int uiCntRow, uiCntCol;

    for(uiCntRow = 0; uiCntRow < uiRow; uiCntRow++){
        for(uiCntCol = 0; uiCntCol < uiCol; uiCntCol++){
            printf("%d ", piArray[uiCntRow * uiCol + uiCntCol]);
        }
        printf("\n");
    }
}

int main(int iArgCnt, char **ppchArgVec){
    int iRet;
    unsigned int uiRow, uiCol;
    int *piArray;

    if(iArgCnt == 2){
        iRet = iReadCSVFile(ppchArgVec[1], &uiRow, &uiCol, &piArray);

        if(iRet == RETURN_OK){
            printData(uiRow, uiCol, piArray);
            freeData((void *)piArray);
        }
    }

    return 0;
}

次に，プログラムにより出力したコードを示す．

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
typedef enum {RETURN_OK = 0,ARGUMENT_ERROR,FILE_OPEN_ERROR,MALLOC_ERROR}
RETURN_TYPE;
/*
 iCountRowCol: 行数と列数をカウントする

 char *pszFileName:   読み込むファイル名
 unsigned int *piRow: 行数
 unsigned int *piCol: 列数

 return: 正常終了 -> 0
         異常終了 -> 0 以外
 */
int iCountRowCol(char *pszFileName, unsigned int *puiRow, unsigned int *puiCol){FILE *prFile;int iRet;unsigned int uiRow,
uiCol;char chData;iRet =
RETURN_OK;
/* 引数のチェック */
if((NULL == pszFileName) || (NULL == puiRow) || (NULL ==
puiCol)){fprintf(stderr, "argument error\n");iRet = ARGUMENT_ERROR;goto EXIT_COUNT_ROWCOL;}else{*puiRow = *puiCol = 0;}if(NULL == (prFile =
fopen(pszFileName, "r"))){fprintf(stderr, "Error: %s cannot open\n", pszFileName);iRet = FILE_OPEN_ERROR;goto EXIT_COUNT_ROWCOL;}uiRow = uiCol = 0;while(EOF !=
fscanf(prFile, "%c", &chData)){
/* カンマの場合 */
if(',' ==
chData){uiCol++;}
/* 改行コードの場合 */
if('\n' == chData){uiCol++;uiRow++;}}uiCol /= uiRow;*puiRow = uiRow;*puiCol = uiCol;fclose(prFile);EXIT_COUNT_ROWCOL:return
iRet;}
/*
 iMallocInt:          int 型の malloc を行う

 unsigned int uiSize: 確保するサイズ
 int **ppiArray:      確保先のアドレス

 return: 正常終了 -> 0
         異常終了 -> 0 以外
*/
int iMallocInt(unsigned int uiSize, int **ppiArray){unsigned int uiCnt;int iRet;iRet =
RETURN_OK;
/* 引数チェック */
if(NULL == ppiArray){iRet = ARGUMENT_ERROR;goto
EXIT_MALLOC_INT;}
/* malloc */
if(NULL == (*ppiArray = (int *)malloc(sizeof(int) *
uiSize))){fprintf(stderr, "malloc error\n");iRet = MALLOC_ERROR;goto EXIT_MALLOC_INT;}else{for(uiCnt = 0; uiCnt < uiSize; uiCnt++){(*ppiArray)[uiCnt] =
0;}}EXIT_MALLOC_INT:return iRet;}
/*
 freeData: 確保した領域を開放する

 void *pvData: 確保した領域の先頭アドレス
*/
void freeData(void *pvData){if(NULL !=
pvData){free(pvData);}return;}
/*
 iReadData: データの読み込み

 char *pszFileName:  読み込むファイル名
 unsigned int uiRow: ファイルの行数
 unsigned int uiCol: ファイルの列数
 int *piArray:       データの格納先

 return: 正常終了 -> 0
         異常終了 -> 0 以外
*/
int iReadData(char *pszFileName, unsigned int uiRow, unsigned int uiCol, int *piArray){FILE *prFile;char chData;int
iRet;unsigned int uiCntRow, uiCntCol, uiCharCnt;char achInputDataList[11];iRet =
RETURN_OK;
/* 引数のチェック */
if(NULL == pszFileName){iRet = ARGUMENT_ERROR;goto
EXIT_READ_DATA;}
/* ファイルオープン */
if(NULL == (prFile =
fopen(pszFileName, "r"))){fprintf(stderr, "Error: %s cannot open\n", pszFileName);iRet = FILE_OPEN_ERROR;goto
EXIT_READ_DATA;}
/* ファイルの読み込み */
for(uiCntRow = 0; uiCntRow < uiRow; uiCntRow++){for(uiCntCol = 0; uiCntCol < uiCol; uiCntCol++){uiCharCnt =
0;achInputDataList[0] =
'\0';
/* 1 文字ずつ読み込む  */
while(EOF !=
fscanf(prFile, "%c", &chData)){
/* 「,」または「\n」が来た場合，ループを抜ける */
if((',' == chData) || ('\n' ==
chData)){break;}
/* 今回は，数値の部分だけ保存 */
if(((int)'0' <= (int)chData) && ((int)chData <= (int)'9')){achInputDataList[uiCharCnt++] =
chData;}}achInputDataList[uiCharCnt] = '\0';piArray[uiCntRow * uiCol + uiCntCol] = atoi(achInputDataList);}}fclose(prFile);EXIT_READ_DATA:return
iRet;}
/*
 iReadCSVFile: CSV ファイルからデータを読み込む

 char *pszFileName:   読み込むファイル名
 unsigned int *piRow: 行数
 unsigned int *piCol: 列数
 int **ppiArray:      確保先のアドレス

 return: 正常終了 -> 0
         異常終了 -> 0 以外
*/
int iReadCSVFile(char *pszFileName, unsigned int *puiRow, unsigned int *puiCol, int **ppiArray){int iRet;unsigned int uiSize
= 0;iRet = iCountRowCol(pszFileName, puiRow, puiCol);if(RETURN_OK !=
iRet){fprintf(stderr, "Error: iCountRowCol\n");goto EXIT_READ_CSV_FILE;}uiSize = (*puiRow) * (*puiCol);iRet = iMallocInt(uiSize, ppiArray);if(RETURN_OK !=
iRet){fprintf(stderr, "Error: iMallocInt\n");goto EXIT_READ_CSV_FILE;}iRet = iReadData(pszFileName, *puiRow, *puiCol, *ppiArray);if(RETURN_OK !=
iRet){fprintf(stderr, "Error: iReadData\n");goto EXIT_READ_CSV_FILE;}EXIT_READ_CSV_FILE:return iRet;}void printData(unsigned int uiRow, unsigned int uiCol, int
*piArray){unsigned int uiCntRow, uiCntCol;for(uiCntRow = 0; uiCntRow < uiRow; uiCntRow++){for(uiCntCol = 0; uiCntCol < uiCol;
uiCntCol++){printf("%d ", piArray[uiCntRow * uiCol +
uiCntCol]);}printf("\n");}}int main(int iArgCnt, char **ppchArgVec){int iRet;unsigned int uiRow, uiCol;int *piArray;if(iArgCnt == 2){iRet =
iReadCSVFile(ppchArgVec[1], &uiRow, &uiCol, &piArray);if(iRet == RETURN_OK){printData(uiRow, uiCol, piArray);freeData((void
*)piArray);}}return 0;}

少し読みにくいが，これでもちゃんとコンパイルがとおり，実行結果も一致する．次回何か書くことがあったら，もっと実用的なものを作成したい．