PDF de programación - Programación 2 - Grado en Estadística Aplicada

Programación 2

Grado en Estadística Aplicada

Curso 2012-2013

Generación de números pseudoaleatorios.

Manejo de ficheros de texto.

Jesús Correas – [email protected]

Departamento de Sistemas Informáticos y Computación

Universidad Complutense de Madrid

Jesús Correas (DSIC - UCM)

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Generación de números pseudoaleatorios

La generación de números aleatorios es muy útil en muchas
aplicaciones estadísticas.

En C++ existen funciones de librería para simular el experimento de
elegir un número entero al azar.
Veremos las funciones básicas de la librería cstdlib: srand() y
rand().
srand() proporciona una semilla inicial, un valor lo más aleatorio
posible. Normalmente se usa la hora que marca el reloj del ordenador
(función time() de la librería ctime).
La semilla se debe proporcionar una sola vez al principio de la
ejecución del programa.

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Generación de números pseudoaleatorios

Una vez proporcionada la semilla, se pueden generar números
pseudoaleatorios con la función rand().
Esta función proporciona un número entero entre 0 y RAND MAX
(normalmente igual a INT MAX).
Se puede utilizar para proporcionar números pseudoaleatorios en un
rango menor. Por ejemplo, para generar números entre 0 y 99 :

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

int main() {

srand(time(NULL));
cout << "Generando números pseudoaleatorios:";
for (int i = 0; i < 10; i++) {

int num = rand() % 100;
cout << " " << num;

}
cout << endl;
return 0;

}

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Manejo de ficheros de texto

Escritura de datos en ficheros de texto.

Lectura de datos de ficheros de texto.

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Manejo de ficheros de texto

Hasta ahora hemos visto que la forma que tiene un programa de leer
datos y escribir resultados es a través del teclado y la pantalla (cin
y cout).
Sin embargo, es muy útil poder utilizar ficheros en disco para:

guardar o recuperar información que pueda ser leída o generada

por otros programas.

almacenar información de forma persistente.

La memoria, en cambio, mantiene información de forma volátil,
solamente mientras el programa se está ejecutando.

Veremos una introducción al manejo de ficheros de texto, que
pueden ser leídos desde un editor de texto (por ejemplo, el bloc de
notas).
Los ficheros de texto se pueden generar fácilmente desde programas
estadísticos, hojas de cálculo, bases de datos, etc.
De esta forma, un programa en C++ puede utilizar y generar
grandes cantidades de datos de forma sencilla.

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Manejo de ficheros de texto

Para manejar ficheros de texto debe utilizarse la librería fstream.
Desde un programa, los ficheros de texto se pueden utilizar en tres
modos fundamentales:

Modo lectura: el programa puede leer los datos del fichero para

utilizarlos, pero no puede modificar el fichero.

Modo escritura: el programa solamente puede escribir datos en el
fichero. El contenido que hubiera en el fichero antes de ejecutar el
programa se pierde.

Modo “append”: el programa solamente puede escribir datos en el

fichero, pero los datos escritos se añaden al final de lo que hubiera
previamente en el fichero

Para trabajar con un fichero se deben realizar siempre tres pasos:

Abrir el fichero.
Leer o escribir datos en el fichero.
Cerrar el fichero.

Es fundamental realizar estos tres pasos para que el programa
funcione correctamente.

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Escritura de datos en ficheros de texto

Vamos a ver cómo se escriben datos en un fichero con un ejemplo:

#include <fstream>
#include <cstring>
using namespace std;

const int STR = 50;
struct tLibro {

int codigo;
char titulo[STR];
char autor[STR];

};

int main() {

tLibro libro;
libro.codigo = 17;
strcpy(libro.titulo,"El origen de las

especies");

strcpy(libro.autor, "Darwin, C.");
ofstream f;
f.open("datos.txt");
f << libro.codigo << endl;
f << libro.titulo << endl;
f << libro.autor << endl;
f.close();
return 0;

}

Un fichero se representa en C++ mediante una variable.
Para abrir un fichero en modo escritura, debe ser de tipo ofstream.
Las operaciones sobre el fichero se realizan llamando a métodos,
similares a llamadas a funciones. También se utiliza el operador <<.

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Escritura de datos en ficheros de texto

Los datos que se pueden escribir utilizando ficheros de texto deben
ser de tipos básicos (números, caracteres) o cadenas de caracteres
(arrays de caracteres o strings).
Para escribir en un fichero datos de una estructura, hay que escribir
los campos uno a uno.
Hay que tener cuidado para escribir los datos de forma que después se
puedan leer correctamente. Por ejemplo, el siguiente código escribe
datos en un fichero de forma incorrecta. ¿Por qué?

int main() {

int fila, columna, valor;
cout << "Teclea los datos de fila, columna y valor:
cin >> fila >> columna >> valor;
ofstream f;
f.open("datos.txt");
f << fila;
f << columna;
f << valor << endl;
f.close();
return 0;

}
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Lectura de datos de ficheros de texto

Para abrir un fichero de texto en modo lectura, es necesario crear una
variable de tipo ifstream.
Como en el caso anterior, hay que abrir el fichero, leer los datos que
se quieran leer y cerrar el fichero.
Los ficheros de texto se leen de forma secuencial: para poder leer un
dato concreto del fichero, hay que leer primero todos los datos
anteriores.
Los ficheros de texto están estructurados en líneas de texto
separadas por saltos de línea.
Las líneas de texto tienen longitud variable.
El contenido de las líneas de texto depende del programa que se
utilice para leerlo/escribirlo.
Existen dos formas básicas para leer datos de un fichero de texto con
la librería fstream:

Lectura sin formato: método getline (y función getline).
Lectura con formato: operador >>.

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Lectura sin formato: el método getline

El método getline permite leer una línea entera de un fichero de
texto y guardarla en un array de caracteres.
Debe proporcionarse como parámetro el array de caracteres en el que
guardar la línea de texto y el número máximo de caracteres que se
quieren leer (el tamaño del array). Un ejemplo:

char dato[MAX];
ifstream ficEnt;
ficEnt.open("datos.txt");
if (ficEnt.is open()) {

while (!ficEnt.eof()) {

ficEnt.getline(dato,MAX);
cout << "El dato leido es: *" << dato << "*" << endl;

}
ficEnt.close();

}

Además, se utilizan dos métodos booleanos, is open y eof, que
veremos más adelante.
La función getline, definida en la librería string, es similar pero
utiliza un string para almacenar la línea leída.

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Lectura con formato: el operador >>

El operador >> que ya hemos visto para leer datos del teclado se
puede utilizar para leer datos de un fichero de texto.
Este operador realiza lectura con formato: intenta leer un dato del
mismo tipo que la variable que se utiliza para almacenarlo.
En el caso de variables de tipo string o array de caracteres, lee los
caracteres del fichero hasta el primer espacio en blanco. Para poder
leer una cadena de caracteres con espacios debe utilizarse getline.

char dato[MAX];
ifstream ficEnt;
ficEnt.open("datos.txt");
if (ficEnt.is_open()) {

while (!ficEnt.eof()) {

ficEnt >> dato;
cout <<"*"<<dato<<"*"<< endl;

}
ficEnt.close();

}

Si datos.txt contiene la línea
”Nicanor Cienfuegos”, se
escribe en pantalla:

*Nicanor*
*Cienfuegos*

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Combinando getline y >>

Cuando se abre un fichero en modo lectura, el programa mantiene
internamente la posición del fichero a partir de la cual se va a
realizar la siguiente operación de lectura. Esta posición se denomina
puntero de lectura.
Se pueden combinar las operaciones de lectura con getline y con >>
teniendo en cuenta cómo se posiciona el puntero de lectura con cada
operación:

Con getline se lee una línea completa y el puntero se posiciona al

principio de la siguiente línea.

Con >> se lee un dato del tipo de la variable y el puntero se posiciona

justo después del último carácter del dato leído.

Si se utiliza >> y a continuación getline para leer datos en dos
líneas del fichero de entrada, puede ser necesario realizar una lectura
adicional para eliminar el salto de línea entre los dos datos.

Se puede utilizar el método ignore:
ifstream ficEnt("datos.txt");
//ignora hasta el primer salto de linea o hasta 256 caracteres.
ficEnt.ignore(256,’\n’);

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Otros métodos útiles de ifstream

fic.is open() Devuelve true si el fichero al que se refiere fic
está abierto. Esta condición es recomendable comprobarla siempre
después de abrir un fichero, tanto de lectura como de escritura.
fic.eof() Devuelve true si se ha llegado al final del fichero al que se
refiere fic.
fic.good() Devuelve true si no ha habido ningún error en la última
operación sobre fic.

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