STL简洁 && c++读取cfg文件

　　在c++工程中，往往需要修改一些变量来实现不同的功能效果，这是cfg文件的使用可以使得工程更加高效与便利，这篇文章介绍的就是c++读取cfg文件的相关内容，以便及时总结和日后回顾。

　　STL即标准模板库，其包含了很多基本的数据结构和基本算法，实现了软件的高复用性，在标准中，STL包含13个头文件，包括<map>、<set>、<queue>等。 

　　所有的容器都具有一些成员函数，包括默认构造函数、复制构造函数、析构函数、empty(判断容器是否为空)、max_size(返回容器最大容量)、size(返回容器当前的数量)、swap(交换两个容器中的元素。且很多容器还具有begin、end、rbegin、rend、erase、clear等方法来迅速获取到其中的某一个元素。这里我们主要介绍map容器。

　　map是关联容器，是映射类的模板，下面的例子是演示map的用法，如下：

#include <iostream>
#include <string>
#include <map>
using namespace std;
int main()
{
    string name[] = {"wanye", "hedy", "jack"};
    double salary[] = {20000, 8000, 1200};
    map<string, double> sal;
    map<string, double>::iterator p; // 建立映射遍历器
    for (int i = 0; i < 3; i++) // 将name和salary映射到map中
        sal.insert(make_pair(name[i],salary[i]));
    sal["bob"] = 6000;
    sal["mark"] = 7000;
    for ( p = sal.begin(); p != sal.end(); p++)
        cout << p->first << "	" << p->second << endl;
    cout << "输入需要查找人的姓名:" << endl;
    string foo;
    cin >> foo;
    bool b = false;
    for (p = sal.begin(); p != sal.end(); p++)
    {
        if (p->first == foo)
        {
            cout << p->second << endl;
            b = true;
        }
    }
    if (b == false)
    {
        cout << "不存在该员工！" << endl;
    }
    return 0;
}

以上程序就是将员工姓名和工资存入map中，并根据map的key来查找map的value。需要注意的点有以下几个：

• 可以看出map实际上是一个模板类，我们使用语句map<string, double> sal;实际上就是创建了一个map对象sal，这个sal对象本身具有一些方法，如begin、end、insert等。 
• 引入string库可以建立string数组。 
• 因为要遍历map结构，所以需要建立遍历器iterator。
• 使用insert方法插入时，格式为map.insert(make_pair(foo, bar));
• map具有begin和end两个方法，两者的返回值并不是一个简单的数字，而是遍历器iterator值，通过iterator的first和second属性可以分别访问到map的key和value。
• map的添加除了使用insert方法外，还可以使用 下标法 插入。 
• 在map表中查询时，需要将整个map结构进行遍历。

介绍了map之后，我们就可以试着读取cfg文件中的项目配置信息了。

首先，我们要知道cfg文件的格式，右边都是 key = value 这种格式，并且，我么可以使用 # 作为注释的标记符号。如下

#this is a comment
a = 100
b = 100 #this comment is valid

# this is another
c = 200

上面就是注释的两种使用，一种单独占用一行，另外一种在K-V之后添加。

这一部分，我们也可以写成一个c++工程，那么一般就要有.h和.cpp文件，在主程序cpp文件中，是逻辑程序，所以，一些方法的定义最好定义在其他文件中，一般，我们定义在.h文件中，然后在对应的cpp文件中补充，这样，在主程序中，我们就可以引入.h文件来简化程序，使得程序的表达更为清晰、高效，如下，我们建立get_config.h文件：

#ifndef __GET_CONFIG_H__
#define __GET_CONFIG_H__

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

#define COMMENT_CHAR '#'

bool ReadConfig(const string & filename, map <string, string> & m);
void PrintConfig(const map<string, string> & m);
void FindInConfig(map<string, string> m, string key);
#endif 

这里 #define COMMENT '#'是宏定义的方式，易于扩展和重构，增加程序的效率，下面的两句定义了两个函数，一个是读取配置信息的函数，另外一个是打印所有配置信息的函数，实参中的 & 是引用，这样就不是简单的赋值，而是修改实参同时也在修改传递进来的值。

• 我们在这里引入了 string、map、iostream，这样，在main.cpp中我们就不需要重复引入这些了。
• 使用COMMENT_CHAR更为清晰易懂一些。
• 这里定义了一些主要的函数，是为了在main.cpp使用，而get_config.cpp中的其他函数都是实现，而非接口。

下面是get_config.cpp文件的代码：

#include "get_config.h"

#include <fstream>
#include <iostream>

using namespace std;

bool IsSpace(char c)
{
    if (c == ' ' || c == '	')
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
}

bool IsCommentChar(char c)
{
    if (c == COMMENT_CHAR)
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
}

// trim函数的作用是把一个字符串左边和右边的空格去掉，即为trim
void Trim(string & str) // 引用传参，这样在函数中修改该参数也会修改相应的变量
{
    if (str.empty())
    {
        return;
    }
    int i, start_pos, end_pos;
    for (i = 0; i < str.size(); i++)
    {
        if (!IsSpace(str[i]))
        {
            break;
        }
    }
    if (i == str.size())
    {
        str = "";    
        return;
    }
    start_pos = i; // 获取到非空格的初始位置

    for (i = str.size() - 1; i >= 0; i--)
    {
        if (!IsSpace(str[i]))
        {
            break;
        }
    }
    end_pos = i;
    str = str.substr(start_pos, end_pos - start_pos + 1);
}

bool AnalyseLine(const string & line, string & key, string & value) // 分析一行，如果是注释行，则不处理，如果是k-v行，则提取出key-value值。
{
    if (line.empty())
    {
        return false;
    }
    int start_pos = 0, end_pos = line.size() - 1, pos;
    if ((pos = line.find(COMMENT_CHAR)) != -1)
    {
        if (0 == pos)
        {
            return false; // 如果一行的开头是#,说明是注释，则 不需要
        }
        end_pos = pos - 1; // 可能是注释在k-v后的情况
    }
    string new_line = line.substr(start_pos, end_pos - start_pos + 1); // 删掉后半部分的注释 FIX_ME： 这里应该是减错了吧
    // 下面pos的赋值时必要的，这样，就可在后面得到Key和value值了。
    if ((pos = new_line.find("=")) == -1) //说明前面没有 = 号
    {
        return false;
    }
    key = new_line.substr(0, pos); // 获得key
    value = new_line.substr(pos + 1, end_pos + 1 - (pos + 1)); // 获得value
    Trim(key);
    if (key.empty())
    {
        return false;
    }
    Trim(value); // 因为这里的key和value都是引用传递，可以直接被修改，所以不用返回
    return true;
}



// 读取一个cfg文件并保存到map中,map中的key和value都是string类型的。
bool ReadConfig(const string & filename, map<string, string> & m)
{
    m.clear(); // 删除map容器中的所有k-v对
    ifstream infile(filename.c_str());
    if (!infile)
    {
        cout << "file open failed!" << endl; // 文件打开失败，返回错误信息。
        return false;
    }
    string line, key, value; // 为了后续保存kv对
    while (getline(infile, line))
    {
        if (AnalyseLine(line, key, value))
        {
            m[key] = value; // 保存到map容器中的方法。
        }
    }
    infile.close(); // 当读取完之后，就要关闭这个文件。
    return true;
}

void PrintConfig(const map<string, string> & m)
{
    map<string, string>::const_iterator mite;
    for (mite = m.begin(); mite != m.end(); mite++)
    {
        cout << mite->first << "=" << mite->second << endl;
    }
}

void FindInConfig( map<string, string>  m, string  key) // 注意：之前用的一直都是string类型，所以这里用的也是string key,而不是char key。
{
    map<string, string>::iterator it;
    it = m.find(key);
    if (it == m.end()) 
    {
        cout << "there is no " << key << endl;
    }
    else
    {
        cout << it->second << endl;
    }
}

• 这里通过map实现了cfg文件中kv对的存取，方便操作。
• 注意这里的文件读取的操作，已经getline等相关函数。
• 注意整体的逻辑： 打开文件、从上到下获取行、注释忽略、建立map、存取kv对，这样，我们就可以得到cfg文件中所有有用的参数了。 
• 最后FindInConfig函数中，我们将找到的kv输出，当然，在使用过程中，我们可以直接获取进行进一步的计算工作。

如下是main.cpp中的代码：

#include "get_config.h"
int main()
{
    map<string, string> m;
    ReadConfig("C:\Users\Administrator\Desktop\readConfig\readConfig\config.cfg", m);
    PrintConfig(m);
    string key;
    cout << "Please input a key to find the value in config.cfg" << endl;
    cin >> key;
    FindInConfig(m, key);
    return 0;
}

• 这里使用了绝对位置。
• main.cpp中只需引入get_config.h文件，而main.cpp就相当于入口文件。  

我们通过运行，可以得到下面的运行结果：

如上所示。

通过上上面的小工程，我们就可以完成对cfg文件的读取工作了。