Canals de textos: `sstream`

Introducció

De la mateixa forma que es poden llegir dades amb cin des del canal estàndard d’entrada, es poden llegir seqüencialment dades que es troben emmagatzemades en un text (string) a través d’un objecte de tipus istringstream. Els objectes istringstream ofereixen les mateixes operacions de lectura que cin, en particular els operadors >>.

Anàlogament, enlloc d’escriure dades al canal estàndard de sortida amb cout, es poden escriure dades que s’aniràn emmagatzemant seqüencialment en un canal a través d’un objecte de tipus ostringstream. Els objectes ostringstream ofereixen les mateixes operacions d’escriptura que cout i cerr, en particular els operadors <<. Un cop totes les dades han estat escrites al canal, aquestes es poden consultar com a un únic text.

Per usar istringstreams i ostringstreams, cal fer un #include <sstream>. Els següents exemples expliquen i concreten el seu ús.

Exemple: Lectura d’una operació senzilla

Suposem que tenim una variable s que té un valor que representa una operació senzilla com ara "21.45 * 56.23" i que en volem extreure els seus dos operands reals (21.45 i 56.23) i el seu operador ('*'). El que ens cal és llegir seqüencialment de s tres valors:

el primer operand (de tipus real),
l’operador (de tipus caràcter) i,
el segon operand (de tipus real).

Per a fer-ho, declarem una variable iss de tipus istringstream que actui com a canal de les dades emmagatzemades en s i després li apliquem les tres lectures requerides:

string s = "21.45 * 56.23";
istringstream iss(s);
double operand1, operand2;
char operador;
iss >> operand1 >> operador >> operand2;

Així de senzill!

Exemple: Sumar nombres a cada línia

Considerem que tenim una fitxer compost de diferents linies i que cada línia conté una seqüència d’enters. Es vol obtenir la suma dels nombres de cada línia. Per exemple, si l’entrada és

la sortida hauria de ser

És clar que només llegint enters amb >> des de cin no podrem solucionar el problema, perquè aquesta lectura salta els blancs (tant els separadors com els salts de línia) i, per tant, no podem saber on acaba cada línia.

Una manera de resoldre-ho és utilitzant la lectura per línies. Recordeu que getline(cin, s) llegeix la següent línia de cin i la desa en un string s. A més, aquesta funció retorna true si ha pogut llegir la línia en qüestió i retorna false quan l’entrada ha acabat.

Per poder sumar tots els valors dins d’aquest text, es pot crear una nova variable iss de tipus istringstream sobre cada línia llegida s i aplicar sobre iss els operadors de lectura >> habituals per obtenir-ne tots els seus enters, tot acumulant-los.

El programa sencer és aquest:

#include <sstream>
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    string s;
    while (getline(cin, s)) {
        istringstream iss(s);
        int sum = 0;
        int x;
        while (iss >> x) sum += x;
        cout << sum << endl;
    }
}

Exemple: Convertir un enter en un text

Sovint es vol convertir un enter (int) en un text (string). La funció següent ho fa tot utilitzant un ostringstream:

string int_to_str(int x) {
    ostringstream oss;
    oss << x;
    return oss.str();
}

Primer, es declara un objecte oss de tipus ostringstream que serà el canal on es dipositaràn les dades. A continuació, s’escriu l’enter x a oss (de forma semblant a com es faria amb cout, però l’efecte és que ara no s’escriu res pel canal de sortida, sinó que va a parar el canal oss). Finalment, es recupera la informació escrita en oss com a text, utilitzant el seu mètode str().

💡 De fet, la funció estàndard to_string() ja fa aquesta tasca per a tots els tipus bàsics; vegeu-ne la documentació a cppreference.

Exemple: Convertir entre una estructura i un text

Considerem que tenim un tipus de dades (de joguina!) per emmagatzemar la informació d’un pacient en alguna aplicació mèdica:

struct Pacient {
    int dni;
    string nom;
    int edat;
    double pes;
    double alçada;
    vector<int> id_metges;      // identificadors dels metges que l'han tractat
};

La funció pacient_to_string() següent utilitza un ostringstream per codificar les dades d’un pacient en un text fàcilment llegible tot separant cada camp amb barres i agrupant entre parèntesis la llista dels identificadors dels seus metges.

string pacient_to_string(const Pacient& p) {
    ostringstream oss;
    oss << p.dni << " / " << p.nom << " / " << p.edat << " / " << p.pes << " / " << p.alçada << " / ";
    for (auto id : p.id_metges) {
        oss << id << " ";
    }
    oss << "/";
    return oss.str();
}

Per fer el pas invers, la funció string_to_pacient() següent utilitza un istringstream:

Pacient string_to_pacient(const string& s) {
    Pacient p;
    char c;
    istringstream iss;
    iss >> p.nom >> c >> p.nom >> c >> p.edat >> c >> p.pes >> c >> p.alçada >> c;
    int id;
    while (iss >> id) {
        p.id_metges.push_back(id);
    }
    return p;
}

Fixeu-vos que el caràcter c serveix per anar llegint les barres que separen els elements i que, per simplicitat, no s’ha realitzat cap control d’errors.