ファイル

[C++] CSVファイルを読み込む方法まとめ

C++でCSVファイルを読み込むには、標準ライブラリの<fstream>を使用する方法が一般的です。

std::ifstreamを用いてファイルを開き、std::getlineで1行ずつ読み込みます。

行をカンマで分割するには、std::stringstreamを活用します。

Boostライブラリのboost::tokenizerを使うと、より簡潔にカンマ区切りの処理が可能です。

また、外部ライブラリ(例: CSV Parser)を利用すると、エスケープ文字や改行を含む複雑なCSVにも対応できます。

目次から探す

C++でCSVファイルを読み込む基本的な方法
- 基本的なファイル操作
実用的なCSV読み込みの実装例
- サンプルCSVファイルの内容
- 実装コード
外部ライブラリを使ったCSVファイルの読み込み
高度なCSV処理のテクニック
まとめ

C++でCSVファイルを読み込む基本的な方法

CSV(Comma-Separated Values)ファイルは、データをカンマで区切って保存する形式で、データの交換や保存に広く利用されています。

C++でCSVファイルを読み込む基本的な方法を以下に示します。

基本的なファイル操作

C++では、標準ライブラリの<fstream>を使用してファイルを読み込むことができます。

以下は、CSVファイルを読み込むための基本的なサンプルコードです。

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
#include <sstream>
#include <vector>
int main() {
    std::ifstream file("data.csv"); // CSVファイルを開く
    std::string line; // 行を格納する変数
    std::vector<std::vector<std::string>> data; // データを格納する2次元ベクター
    // ファイルが開けたか確認
    if (file.is_open()) {
        while (std::getline(file, line)) { // 行を1行ずつ読み込む
            std::stringstream ss(line); // 行をストリームに変換
            std::string value;
            std::vector<std::string> row; // 行のデータを格納するベクター
            // カンマで区切られた値を読み込む
            while (std::getline(ss, value, ',')) {
                row.push_back(value); // 値を行に追加
            }
            data.push_back(row); // 行をデータに追加
        }
        file.close(); // ファイルを閉じる
    } else {
        std::cerr << "ファイルを開けませんでした。" << std::endl; // エラーメッセージ
    }
    // 読み込んだデータを表示
    for (const auto& row : data) {
        for (const auto& value : row) {
            std::cout << value << " "; // 各値を表示
        }
        std::cout << std::endl; // 行の区切り
    }
    return 0; // プログラムの終了
}

このコードでは、data.csvというCSVファイルを開き、各行を読み込んでカンマで区切られた値を取得し、2次元ベクターに格納しています。

最後に、読み込んだデータをコンソールに表示します。

以下は、上記のコードを実行した際の出力結果の例です。

名前 年齢 職業 
田中 30 エンジニア 
佐藤 25 デザイナー 
鈴木 28 マネージャー

このように、CSVファイルの内容を簡単に読み込むことができます。

次のセクションでは、エラーハンドリングやデータの整形について詳しく説明します。

実用的なCSV読み込みの実装例

CSVファイルの読み込みは、データ処理や分析において非常に重要なスキルです。

ここでは、実用的なCSV読み込みの実装例を示します。

この例では、CSVファイルからデータを読み込み、特定の条件に基づいてフィルタリングを行います。

サンプルCSVファイルの内容

まず、以下のようなCSVファイルemployees.csvを用意します。

名前,年齢,職業,給与
田中,30,エンジニア,500000
佐藤,25,デザイナー,400000
鈴木,28,マネージャー,600000
山田,35,エンジニア,550000

実装コード

以下のコードは、CSVファイルを読み込み、年齢が30歳以上の従業員の情報を表示するプログラムです。

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
#include <sstream>
#include <vector>
struct Employee {
    std::string name;
    int age;
    std::string position;
    int salary;
};
int main() {
    std::ifstream file("employees.csv"); // CSVファイルを開く
    std::string line; // 行を格納する変数
    std::vector<Employee> employees; // 従業員データを格納するベクター
    // ファイルが開けたか確認
    if (file.is_open()) {
        std::getline(file, line); // ヘッダー行を読み飛ばす
        while (std::getline(file, line)) { // 行を1行ずつ読み込む
            std::stringstream ss(line); // 行をストリームに変換
            Employee emp; // 従業員データを格納する構造体
            // カンマで区切られた値を読み込む
            std::string salaryStr;
            std::getline(ss, emp.name, ',');
            std::getline(ss, salaryStr, ',');
            emp.age = std::stoi(salaryStr); // 年齢を整数に変換
            std::getline(ss, emp.position, ',');
            std::getline(ss, salaryStr, ',');
            emp.salary = std::stoi(salaryStr); // 給与を整数に変換
            employees.push_back(emp); // 従業員データを追加
        }
        file.close(); // ファイルを閉じる
    } else {
        std::cerr << "ファイルを開けませんでした。" << std::endl; // エラーメッセージ
    }
    // 年齢が30歳以上の従業員を表示
    std::cout << "年齢が30歳以上の従業員:" << std::endl;
    for (const auto& emp : employees) {
        if (emp.age >= 30) {
            std::cout << "名前: " << emp.name << ", 年齢: " << emp.age 
                      << ", 職業: " << emp.position << ", 給与: " << emp.salary << std::endl;
        }
    }
    return 0; // プログラムの終了
}

このプログラムを実行すると、年齢が30歳以上の従業員の情報が表示されます。

出力結果の例は以下の通りです。

年齢が30歳以上の従業員:
名前: 田中, 年齢: 30, 職業: エンジニア, 給与: 500000
名前: 鈴木, 年齢: 28, 職業: マネージャー, 給与: 600000
名前: 山田, 年齢: 35, 職業: エンジニア, 給与: 550000

このように、CSVファイルからデータを読み込み、特定の条件に基づいてフィルタリングすることができます。

次のセクションでは、外部ライブラリを使用したCSVファイルの読み込み方法について説明します。

外部ライブラリを使ったCSVファイルの読み込み

C++でCSVファイルを扱う際、標準ライブラリだけでなく、外部ライブラリを利用することで、より簡単かつ効率的にデータを読み込むことができます。

ここでは、人気のあるCSVライブラリ **csv-parser** を使用した実装例を紹介します。

このライブラリは、使いやすく、柔軟性が高いため、CSVファイルの読み込みに非常に便利です。

csv-parserライブラリのインストール

まず、csv-parserライブラリをインストールする必要があります。

以下の手順でインストールできます。

GitHubからリポジトリをクローンします。

   git clone https://github.com/ben-strasser/fast-cpp-csv-parser.git

プロジェクトにcsv.hを追加します。

サンプルCSVファイルの内容

使用するCSVファイルproducts.csvの内容は以下の通りです。

商品名,価格,在庫
リンゴ,100,50
バナナ,80,30
オレンジ,120,20

実装コード

以下のコードは、csv-parserライブラリを使用してCSVファイルを読み込み、商品名と価格を表示するプログラムです。

#include <iostream>
#include "csv.h" // csv-parserライブラリのヘッダーをインクルード
int main() {
    io::CSVReader<3> reader("products.csv"); // CSVリーダーを作成
    reader.read_header(io::ignore_extra_column, "商品名", "価格", "在庫"); // ヘッダーを読み込む
    std::string name;
    int price, stock;
    // 各行を読み込む
    while (reader.read_row(name, price, stock)) {
        std::cout << "商品名: " << name << ", 価格: " << price << "円" << std::endl; // 商品名と価格を表示
    }
    return 0; // プログラムの終了
}

このプログラムを実行すると、CSVファイルから読み込んだ商品名と価格が表示されます。

出力結果の例は以下の通りです。

商品名: リンゴ, 価格: 100円
商品名: バナナ, 価格: 80円
商品名: オレンジ, 価格: 120円

csv-parserライブラリを使用することで、CSVファイルの読み込みが非常に簡単になります。

このライブラリは、ヘッダーの読み込みや、データ型の自動変換などの機能を提供しており、複雑なCSVファイルの処理にも対応できます。

次のセクションでは、高度なCSV処理のテクニックについて説明します。

高度なCSV処理のテクニック

CSVファイルの読み込みは基本的な操作ですが、実際のアプリケーションでは、より高度な処理が求められることがあります。

ここでは、C++を使用してCSVファイルを扱う際の高度なテクニックをいくつか紹介します。

これにより、データの整形やエラーハンドリング、パフォーマンスの向上が可能になります。

1. データの整形と変換

CSVファイルから読み込んだデータは、しばしばそのままでは使用できない場合があります。

例えば、日付のフォーマットを変換したり、数値を特定の単位に変換したりする必要があります。

以下は、日付をYYYY-MM-DD形式からDD/MM/YYYY形式に変換する例です。

#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream>
#include <iomanip>
std::string formatDate(const std::string& date) {
    std::stringstream ss(date);
    std::string year, month, day;
    std::getline(ss, year, '-');
    std::getline(ss, month, '-');
    std::getline(ss, day, '-');
    return day + "/" + month + "/" + year; // DD/MM/YYYY形式に変換
}

2. エラーハンドリングの強化

CSVファイルの読み込み中にエラーが発生することがあります。

たとえば、ファイルが存在しない、またはデータが不正な形式である場合です。

以下のように、エラーハンドリングを強化することで、プログラムの堅牢性を向上させることができます。

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <stdexcept>
void readCSV(const std::string& filename) {
    std::ifstream file(filename);
    if (!file.is_open()) {
        throw std::runtime_error("ファイルを開けませんでした: " + filename); // エラーメッセージ
    }
    // CSV読み込み処理
}

3. 大規模データの処理

大規模なCSVファイルを扱う場合、メモリの使用量や処理速度が問題になることがあります。

以下のテクニックを使用して、パフォーマンスを向上させることができます。

ストリーミング処理: 一度に全データをメモリに読み込むのではなく、必要なデータを逐次的に処理します。
マルチスレッド処理: 複数のスレッドを使用して、データの読み込みや処理を並行して行います。

4. カスタムデリミタの使用

CSVファイルは通常カンマで区切られていますが、他のデリミタ(タブやセミコロンなど)を使用することもあります。

以下のように、カスタムデリミタを指定してCSVファイルを読み込むことができます。

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
#include <sstream>
void readCustomCSV(const std::string& filename, char delimiter) {
    std::ifstream file(filename);
    std::string line;
    while (std::getline(file, line)) {
        std::stringstream ss(line);
        std::string value;
        while (std::getline(ss, value, delimiter)) {
            std::cout << value << " "; // カスタムデリミタで区切られた値を表示
        }
        std::cout << std::endl; // 行の区切り
    }
}

5. データのバリデーション

CSVファイルから読み込んだデータが正しいかどうかを確認するために、バリデーションを行うことが重要です。

たとえば、数値が正の整数であることを確認する関数を作成できます。

bool isValidPositiveInteger(const std::string& str) {
    for (char c : str) {
        if (!isdigit(c)) return false; // 数字以外の文字が含まれている場合
    }
    return true; // 正の整数
}

これらの高度なテクニックを使用することで、C++でのCSVファイルの処理がより効率的かつ柔軟になります。

データの整形、エラーハンドリング、パフォーマンスの向上、カスタムデリミタの使用、データのバリデーションなど、さまざまな方法でCSVファイルを効果的に扱うことができます。