fgetsで読み込んだ値のvector処理

質問

Visual C++ 2008でc++プログラミングの勉強をしています。
ファイルから文字列をfgetsで読み込み、vectorにいれる処理をプログラミングしようとしているのですが、うまくいきません。
input.txt------------------
sumday
monday
tuesday
-------------------------
このような入力ファイルをfgetsで読み込み、各行を文字列としてvectorにpush_backし、　読み込みが終わった後にvectorの全要素をループで出力するというシンプルなものなのですが、以下のようにコーディングしました。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <vector>

int main(void){
using namespace std;
FILE *fp;
fp = fopen("input.txt","r");
std::vector<char *> my_vector;
char buff[16];

while(fgets(buff, 256, fp) != NULL) {
char copy_of_buff[16];
std::strcpy(copy_of_buff, buff);
my_vector.push_back(copy_of_buff);
printf("output from fgets..... %s \n", copy_of_buff);
}

vector<char *>::iterator it = my_vector.begin(); //
while( it != my_vector.end() ) //
{
printf("output from vector.... %s \n", *it);
++it; //
}
fclose(fp);
return 0;
}

以下のような出力がなされるものと思っていたのですが、
outputs from fgets .... sunday
outputs from fgets .... monday
outputs from fgets .... tuesday
output from vector .... sunday
output from vector .... monday
output from vector .... tuesday
実際は以下のように、vectorからの出力分がすべて最後にpush_backした"tuesday"となりました。
outputs from fgets .... sunday
outputs from fgets .... monday
outputs from fgets .... tuesday
output from vector .... tuesday
output from vector .... tuesday
output from vector .... tuesday

fgetsしたあとの処理が問題だと思うのですが、原因がよく分かりません。非常に基本的なことだと思うのですがwebで調べてもいまいちわかりません。
原因が分かる方、よろしくお願いします。

回答No.2

chie65535 · ベストアンサー

最初のプログラムは「文字列」ではなく「文字列が入っていた場所の先頭アドレス」をプッシュバックしています。

my_vectorが「char *」つまり「文字列が入っている場所の先頭アドレス」を要素に持つと宣言されているのですから、文字列そのものは入れられません。

「中に入っている文字列は毎回違う」のですが、残念ながら「プッシュバックされた文字列の先頭アドレスは毎回同じ」です。

ループでは「&copy_of_buff[0]」が３回プッシュバックされます。

プッシュバックのループを抜けると「文字列」が破棄されますが「メモリには最後にプッシュバックした時の残骸である、最後の文字列が残って」います。

で、ベクター要素を走査すると、毎回「&copy_of_buff[0]」が取り出されます。

copy_of_buffは既に破棄されているので、取り出したアドレスが差すメモリには、最後にそこに入れた文字列の残骸があります。

そして、表示ルーチンでは、その「残骸」を表示する事になります。

修正したプログラムでは、stringをプッシュバックしているので、string（のコピー）がプッシュバックされます。

my_vectorが「string」つまり「文字列そのもの」を要素に持つと宣言されているのですから、文字列そのものが入れられます。

最初のプログラムの
char copy_of_buff[16];
を
char *copy_of_buff = malloc(16);
にすれば、とりあえずは動きます。

これが意図した通りに動く理由は「毎回、新しい領域を確保している」「毎回、新しく確保した領域のアドレスをプッシュバックしている」「表示が終るまで確保したメモリを破棄しないで取ってある」からです。

但し、この修正だけでは「確保した領域を使い終わったのに開放してない」ので、不完全です。

++it; //
を
free(*it++); //
に変えて、表示し終わったら解放しましょう。

お礼

>最初のプログラムは「文字列」ではなく「文字列が入っていた場所の
>先頭アドレス」をプッシュバックしています。

>「中に入っている文字列は毎回違う」のですが、残念ながら「プッシュ
>バックされた文字列の先頭アドレスは毎回同じ」です。
なるほど。よく分かりました。
やはりC/C++のアドレスなどの概念は（私にとっては）難しいですね。
ループなどの処理と一緒になると、さらにややこしくなりますね。

ありがとうございました。

回答No.3

chie65535

最初のプログラムが動かなかった理由は、以下のサンプルを見れば一目瞭然だと思います。

int a;
std::vector<int *> my_vector;
a = 10;
my_vector.push_back(&a); // 10はプッシュされない。プッシュされるのはaのアドレス
a = 20;
my_vector.push_back(&a); // 20はプッシュされない。プッシュされるのはaのアドレス
a = 30;
my_vector.push_back(&a); // 30はプッシュされない。プッシュされるのはaのアドレス

a = 40;
vector<int *>::iterator it = my_vector.begin(); //
while( it != my_vector.end() ) //
{
printf("output from vector.... %d \n", **it);
// *itを参照すると「aのアドレス」が取り出される。
// **itを参照すると「aのアドレスが指す中身」が取り出される。
// 「aのアドレスが指す中身」とは「今のaの値」の事。
// 「今のaの値」は40なので「40」しか表示しない。
++it; //
}

このプログラムはchar *がint *になっただけで、やっている事は「質問者さんが最初に書いたプログラムと同じ」です。

これで、最初のプログラムがマトモに動かない理由が理解できたと思います。

お礼

詳しい解説ありがとうございました。
最初のプログラムの問題が良く分かりました。

回答No.1

koko_u_u

>while(fgets(buff, 256, fp) != NULL) {
>　char copy_of_buff[16];
>　std::strcpy(copy_of_buff, buff);
>　my_vector.push_back(copy_of_buff);
>　printf("output from fgets..... %s \n", copy_of_buff);
>}

copy_of_buff は while ループをまわる度に確保と破棄を繰り返します。
その先頭アドレスを my_vector に格納しているわけですが、当然ループから抜ければ
先頭アドレスの指す先は「無効」です。

動作しているのは、たまたま、あなたの使っているコンパイラが
毎回「同じ場所に」 copy_of_buff の領域を確保し、ループから抜けた時にその領域を
そのまま放置しているからでしょう。

C++ で書くなら、文字列は string で、ファイルからの入出力は fstream で行いましょう。

お礼

ありがとうございます。
string、fstreamをつかって書き直してみました。（少し出力形式が違いますが）
#include <fstream>
#include <string>
#include <vector>
#include <iostream>

using namespace std;

int main( )
{
ifstream ifs("input.txt");
string buf;
std::vector<string> my_vector;

while(ifs && getline(ifs, buf)) {
cout << buf << endl;
my_vector.push_back(buf) ;
}

vector<string>::iterator it = my_vector.begin();
while( it != my_vector.end() )
{
cout << *it << endl;
++it;
}

return 0;
}

結果的に自分の望む出力になりましたが、まだ理由がよく分かりません.......................