Ошибка в логике?

Question

Код:

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <cstdlib>
using namespace std;

#define O_F_NAME "output.txt"

int main()
{
                                                /* Variables */
    char need, it;
    char f_name[80];
    ios::pos_type pos;
    int min_num = 0, max_num, i = 1;

                                                /* Introduction */

    cout << "Enter the file: ";
    cin.get(f_name, 80);

    ifstream in(f_name, ios::in);
    if (!in) {
        cout << "Error in opening file.\n\n";
        exit(1);
    }

    cout << "\nEnter symbol for find: ";
    cin >> need;

    ofstream out(O_F_NAME, ios::out); 
    if (!out) {
        cout << "Error in creating output file.\n\n";
        exit(2);
    }
                                                /* Make head of output file */

    out << "Result of searching for \"" << need << "\":\n\n";

                                                /* Find max number of symbol */

    in.seekg(0, ios::end);
    pos = in.tellg();
    max_num = (int)pos - 1; // pos - number of end  
    in.seekg(0, ios::beg);

                                                /* Find 'it', write out to the file */

    while (!in.eof()) {
        it = (char)in.peek(); // ios::cur++
        if (it != need) {
            it = (char)in.get();
            continue;
        }
        out << i++ << ") '";
        pos = in.tellg(); // cur number
        if ((int)pos > min_num) {
            in.seekg(-1, ios::cur);
            out << (char)in.get();
        }
        out << (char)in.get();
        if (in.eof()) continue;
        if ((int)pos < max_num) {
            out << (char)in.get();
        }
        out << "'\n";
    }

    cout << "\nSuccess. Results of searching placed in \"" << O_F_NAME << "\"\n\n";

    out.close();
    in.close();
    system("pause");
    return 0;
}

Как справедливо заметили, я не указал, что хочу видеть на выходе:) Должно быть так: [x][need][y] - где x - символ слева от искомого, y - справа(если need первый или последний символ в файле, то "обрамление" опускается). Если need = -(ищим тире) вывод программы(применил на книгу: book.txt) примерно такой:

1) 'tor'
2) 'f-t'
3) 'f-t'
4) 'h-d'
5) 'h-d'
6) 'n-k'
7) '-te'
8) 'f-c'
9) 's.
'
...

(Откуда, например, взялась строка 1) 'tor' если искали -?)

Мне казалось алгоритм исключает обрабатывание всех символов кроме нужного здесь:

        it = (char)in.peek(); // ios::cur++
        if (it != need) {
            it = (char)in.get();
            continue;
        }

Программа должна искать символ, который задаёт пользователь, в файле, который он вводит. Она работает, но странно(выводит неожиданные "три символа"). На маленьких(созданных вручную) файлах всё нормально, но на книге даёт такой вывод(смотрите выше). Не могу понять, чем это может быть обусловлено?

Answer 1

Позволил себе переписать ваш код. На моём тесте сработало. Проверьте на вашей книге.

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <cstdlib>
using namespace std;

#define O_F_NAME "output.txt"

int output(const char* txt, ofstream& out)
{
  static int count = 0;
  out << ++count <<  ") '" << txt << "'" << endl;
  return count;
}

int main()
{
                                                /* Variables */
  int start_pos = 0, end_pos = 0;
  char* str = 0;

  int need = 0, cur = 0;
  int count = 0;

  char f_name[80];
                                                /* Introduction */

    cout << "Enter the file: ";
    cin.get(f_name, 80);

    ifstream in(f_name, ios::in);
    if (!in) {
        cout << "Error in opening file.\n\n";
        exit(1);
    }

    char tmp;
    cout << "\nEnter symbol for find: ";
    cin >> tmp;
    need = (int)tmp;
//    cout << ">>> need " << (char)need << " is " << tmp << endl;

    ofstream out(O_F_NAME, ios::out); 
    if (!out) {
        cout << "Error in creating output file.\n\n";
        exit(2);
    }
                                                /* Make head of output file */

    out << "Result of searching for \"" << need << "\":\n\n";

    if (!in.eof()) {
      cur = in.get();
//      cout << ">>>> cur " << (char)cur << endl;
      while (!in.eof()) {
        if (cur == need || in.peek() == need) {
          start_pos = in.tellg();
          start_pos -= 1;
//          cout << ">>> start_pos " << start_pos;
          cur = in.get();
          while (cur == need) {
            cur = in.get();
          }
          end_pos = in.tellg();
//          cout << " end_pos " << end_pos << endl;

          int length = end_pos - start_pos;
//          cout << "length " << length << endl;
          str = new char[length];
          in.seekg(start_pos);
          in.read(str, length);
//          cout << "str '" << str << "'" << endl;
          count = output(str, out);

          in.seekg(end_pos);

          delete[] str;
          str = 0;
        }
        else {
          cur = in.get();
        }
      }
    }

                                                /* Find max number of symbol */

    cout << "\nSuccess. Results of searching placed in \"" << O_F_NAME << "\" count = " << count << "\n\n";

    out.close();
    in.close();
//    system("pause");
    return 0;
}

Answer 2

Я не могу воспроизвести проблему у себя (Visual Studio 2013), но она может заключаться, например, в том, что seekg не работает, если поток находится в ошибочном состоянии или достиг конца файла (!). Для этого случая вы должны бы перед seekg вызвать clear.

Но я бы в любом случае переписал код по-другому: он избегает запоминания предыдущего символа, и из-за этого ему приходится манипулировать текущим указателем файла. Проще было бы просто закешировать предыдущие символы в переменных. Например, так (привожу только рабочий цикл):

int eofvalue = istream::traits_type::eof();
int curr = eofvalue, prev = eofvalue;
bool needExit = false;
while (!needExit)
{
    int prevprev = prev;
    prev = curr;
    curr = in.get();
    needExit = (curr == eofvalue);
    // не выходим сразу, прогоним ещё одну итерацию
    // для отлова искомого символа в финальной позиции

    if (prev != need)
        continue;

    cout << i++ << ") '";
    if (prevprev != eofvalue)
        cout << (char)prevprev;
    cout << (char)prev;
    if (curr != eofvalue)
        cout << (char)curr;
    cout << "'\n";
}

---

Ещё по вашему коду:

1. Цикл обработки while (!in.eof()) в общем случае неверен. Даже если сейчас код правильно детектирует конец файла из-за особенностей обработки кода в цикле, небольшое изменение может сделать его неправильным.
2. Код (char)in.peek() и (char)in.get() также не очень хорош. Дело в том, что функция get() не зря возвращает не char, а больший тип: если достигнут конец файла, возвращается значение istream::traits_type::eof(), которое не попадает в тип char. При приведении типов вы теряете информацию о конце файла. Это особенно опасно в сочетании с предыдущей проблемой.

---

Обновление: Окей, новый код работает, а в чём же проблема исходного кода?

Если коротко: вы смешали произвольный доступ и построчную обработку, это не очень хорошо. Если вы хотите управлять позицией чтения через tellg/seekg, открывайте файл в бинарном режиме, это избавит вас от «сюриризов».

Подробное объяснение: Здесь замешано много вещей. Для начала, ваш файл имеет юниксовские концы строк (\n). Вы, судя по всему, работаете на Windows, где нативные концы строк имеют вид \r\n. Поскольку вы открываете файл в текстовом режиме (без ios::binary), то при построчном чтении происходит автоматическая трансляция строк в нативные строки: \n заменяется на \r\n. Это значит, что после того, как in.get() возвращает вам \n, рантайм начинает считать, что текущая позиция в файле увеличилась не на 1, а на 2, из-за неявно пропущенного \r.

Затем, что происходит при выполнении seekg? Позиция в файле устанавливается в новое значение. При этом для того, чтобы корректно пересчитать отличие номера байта в файле от его позиции в модифицированном потоке (в который неявно вставлены \r перед каждым \n), рантайму пришлось бы прочитать весь файл от той точки, где вы находитесь, до той точки, куда вы перемещаетесь. Это могло бы быть очень долго, поскольку вы имеете право сделать очень большой прыжок. Но seekg должно выполняться быстро, поэтому рантайм не заморачивается и сбрасывает подсчитанное отличие в 0.

Это приводит к тому, что seekg «промахивается» на столько байт, сколько раз встретился символ перевода строки в файле. Дальше цикл повторяется, с тем же результатом.

Если бы вы открыли файл в бинарном режиме (а раз вы его обрабатываете посимвольно, так надо и делать), проблема бы не возникла, так как в этом режиме трансляция строк не производится.

Answer 3

Всем спасибо за помощь, отдельное @VladD. Теперь программа работает как надо. Возможно, кому-то пригодится её законченная версия:

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <fstream>
using namespace std;

#define O_F_NAME "output.txt"

int main()
{
    char f_name[80], need;

    cout << "Enter the file: ";
    cin.get(f_name, 80);

    ifstream in(f_name, ios::in);
    if (!in) {
        cout << "Error in opening file.\n\n";
        system("pause");
        exit(1);
    }

    cout << "\nEnter symbol for find: ";
    cin >> need;

    ofstream out(O_F_NAME, ios::out); 
    if (!out) {
        cout << "Error in creating output file.\n\n";
        system("pause");
        exit(2);
    }

    out << "Result of searching for \"" << need << "\":\n\n";

// main cycle

    int i = 0, eofv = iostream::traits_type::eof();
    int prev = eofv, cur = eofv;
    bool needExit = false;

    while (!needExit) {
        int prevprev = prev;
        prev = cur;
        cur = in.get();

        needExit = (cur == eofv);

        if (prev != need) continue;

        out << ++i << ") '";
        if (prevprev != eofv) out << (char)prevprev;
        out << (char)prev;
        if (cur != eofv) out << (char)cur;
        out << "'\n";
    }

    cout << "\nSuccess. Found " << i << " matches.\n\n"
        << "Results of searching \"" << need << "\" in \"" << f_name
        << "\" placed in \"" << O_F_NAME << "\".\n\n";

    out.close();
    in.close();
    system("pause");
    return 0;
}