c - 如何为 C 读取数据构造一个好的/灵活的输入文件

Question

我很好奇如何编写 C 代码以灵活的方式读取输入文件。

作为一个非常简单的例子，假设我有变量a、b、c 和d。我可以写一个输入文件如下

 a = 1.0 
 b = 5.0
 c = 2.33
 d = 0.9

并且，如果我将 a、b、c 和 d 声明为 类型双，我可以简单地使用

 FILE *fr;
 // set some default values
 double a = 1.0, b = 1.0,
       c = 2.0, d = 2.0;

 fr = fopen("input_file.txt", "rt");

 fscanf(fr, "a = %lf b =  %lf c =  %lf d =  %lf", &a, &b, &c, &d);

 printf("%f %f %f %f\n",
        a, b, c, d);

读取数据。但这看起来很死板，例如 a、b、c 和 d 必须完全按照这个顺序输入文件，所以制作输入文件

 a = 1.0 
 c = 5.0
 b = 2.33
 d = 0.9

不起作用，我不能为类似的东西添加评论

 a = 1.0   // This is parameter foo, must have properties P1, P2 and P3
 c = 5.0
 b = 2.33
 d = 0.9

当我有 20 个变量而不仅仅是 a、b、c 和 d< 时，这尤其重要。任何使它尽可能灵活的帮助都会很棒。我在 Fortran 中使用了实现“名单”的代码，这非常灵活，类似于 C 中的代码会很棒。

Answer 1

^{转移和扩展评论。}

您似乎需要这样的结构:

struct VarMap
{
    const char *name;
    double     *data;
} var_map[] =
{
    { "a", &a }, { "b", &b },
    { "c", &c }, { "d", &d },
};

将(运行时)名称映射到不同的变量。然后，您将在格式中使用 "%s = %lf" 来读取名称(%s 允许多字符名称)和值，然后搜索varmap 以查找放置数据的位置。

enum { NUM_VARS = sizeof(varmap) / sizeof(varmap[0]) };

char name[10];
double value;

if (fscanf(fr, "%9s = %lf", name, &value) == 2)
{
    int i;
    for (i = 0; i < NUM_VARS; i++)
    {
        if (strcmp(name, varmap[i].name) == 0)
        {
            *varmap[i].data = value;
            break;
        }
    }
    if (i == NUM_VARS)
    {
        fprintf(stderr, "Failed to find match for '%s = %g'\n", name, value);
        ...other error handling?...
    }
}

很明显，如果你有大量变量，你会想用二进制搜索或什至是基于散列的名称搜索来思考，你会将搜索抽象为一个函数而不是像上面的代码一样内联编写它。

varmap 的初始化器有一个限制——在大多数情况下，名称和指向的变量在编译时是固定的。另一种机制是使用命名变量数组:

struct NamedVar
{
    const char *name;
    double      value;
};

您可以在结构中使用固定大小的 char 数组，或者将名称设为灵活的数组成员。

struct NamedVar
{
    double value;
    char   name[];
};

然后您可以动态分配 struct NamedVar 值，将指向它们的指针保存在数组中，根据需要添加新的命名变量。

您需要一个函数 double named_variable(const char *name) 来获取值，以及 void set_named_variable(const char *name, double value) 来设置值(value)。哪种方法最好取决于谁可以设计变量名以及您必须处理多少变量名。对于 4 个变量或 40 个变量，struct VarMap 方法是合理的；对于 400 个变量或 4000 个变量，它确实没有意义，struct NamedVar 方法可能更好。