C++でCSVファイルを読むときに便利なライブラリ【Fast C++ CSV Parser】

こんにちは。

現役エンジニアの”はやぶさ”@Cpp_Learningです。

C++でCSVファイルを読むときに便利なライブラリ”fast-cpp-csv-parser”を見つけたので、勉強しながら色々なサンプルコードを作成しました。

備忘録も兼ねて本記事を書きます。

Contents

1 CSVとは
2 VSCode拡張機能 -Rainbow CSV-
3 Fast C++ CSV Parserの基本的な使い方
- 3.1 Fast C++ CSV Parserの解説
- 3.2 ビルドと動作確認
4 Fast C++ CSV Parserの応用
5 まとめ

CSVとは

CSVとは、カンマ「 , 」で区切ったテキストデータのことです。本記事で使用するcsvファイル”test.csv”は以下の通り。

name, height, weight, label
Hayabusa, 1.7, 63, 1
Kururu, 0.2, 0.19, 1
Pocha, , 1.1, 2
Ururu, 0.3, 0.9, 2

はやぶさ（Hayabusa）, フクロウのくるる（Kururu）, フェレットのぽちゃ（Pocha）, フェレットのうるる（Ururu）の身長・体重・ラベルのデータです。

※我が家に住み着いている可愛い動物たち。可愛い写真をもっと見たい人は以下のサイトへGo！

VSCode拡張機能 -Rainbow CSV-

ExcelでCSVファイルを読み書きする人が多いと思いますが、私はVisual Studio Codeの拡張機能”Rainbow CSV”を愛用しています。

Rainbow CSVを使えば、先ほど紹介した”test.csv”が以下のように綺麗に表示されます。

Rainbow CSVの使い方や魅力については、以下の記事で丁寧に説明しています。

VSCodeでCSVをステキに見やすくする「Rainbow CSV」を紹介するよQiita

ここから本番！

Fast C++ CSV Parserの基本的な使い方

fast-cpp-csv-parser｜GitHubは”ヘッダーオンリーなライブラリ”なので、”csv.h”をインクルードするだけで使うことができます。

fast-cpp-csv-parserのシンプルな使い方は以下の通りです。

#include <iostream>
#include "csv.h"

// #define COLUMNS 4
constexpr int COLUMNS = 4;

/* ======== test.csv =========
	name, height, weight, label
	hayabusa, 1.7, 63, 1
	kururu, 0.2, 0.19, 1
	Pocha, , 1.1, 2
	Uururu, 0.3, 0.9, 2
   =========================== */

int main(){
	std::string name;
	double height;
	double weight;
	int label;
	
	io::CSVReader<COLUMNS> in("test.csv");
	in.read_header(io::ignore_extra_column, "name", "height", "weight", "label");
	
	while(in.read_row(name, height, weight, label)){
		std::cout << "Name: " << name << std::endl;
		std::cout << "Height: " << height << " [m]" << std::endl;
		std::cout << "Weight: " << weight << " [kg]" << std::endl;
		std::cout << "Label: " << label << std::endl;
		std::cout << std::endl;
	}
}

#include <iostream>

#include "csv.h"

// #define COLUMNS 4

constexpr int COLUMNS = 4;

/* ======== test.csv =========

name, height, weight, label

hayabusa, 1.7, 63, 1

kururu, 0.2, 0.19, 1

Pocha, , 1.1, 2

Uururu, 0.3, 0.9, 2

=========================== */

int main(){

std::string name;

double height;

double weight;

int label;

io::CSVReader<COLUMNS> in("test.csv");

in.read_header(io::ignore_extra_column, "name", "height", "weight", "label");

while(in.read_row(name, height, weight, label)){

std::cout << "Name: " << name << std::endl;

std::cout << "Height: " << height << " [m]" << std::endl;

std::cout << "Weight: " << weight << " [kg]" << std::endl;

std::cout << "Label: " << label << std::endl;

std::cout << std::endl;

}

順番に解説していきます。

Fast C++ CSV Parserの解説

最初に各カラムの型を定義します。

std::string name;
double height;
double weight;
int label;

std::string name;

double height;

double weight;

int label;

次に読み込みたいCSVファイルとカラム数を設定します。


io::CSVReader<4> in("test.csv");

io::CSVReader<4> in("test.csv");

続いてヘッダー情報を設定します（カラム数を”４”と設定したので、カラムを４つセット）


in.read_header(io::ignore_extra_column, "name", "height", "weight", "label");

in.read_header(io::ignore_extra_column, "name", "height", "weight", "label");

以下のコードで1行ずつパラメータを取得し、任意の処理を行います。

while(in.read_row(name, height, weight, label)){
    // do stuff with the data
}

while(in.read_row(name, height, weight, label)){

// do stuff with the data

}

今回は、”test.csv”の全情報をターミナルに表示させてみます。

while(in.read_row(name, height, weight, label)){
	std::cout << "Name: " << name << std::endl;
	std::cout << "Height: " << height << " [m]" << std::endl;
	std::cout << "Weight: " << weight << " [kg]" << std::endl;
	std::cout << "Label: " << label << std::endl;
	std::cout << std::endl;
}

while(in.read_row(name, height, weight, label)){

std::cout << "Name: " << name << std::endl;

std::cout << "Height: " << height << " [m]" << std::endl;

std::cout << "Weight: " << weight << " [kg]" << std::endl;

std::cout << "Label: " << label << std::endl;

std::cout << std::endl;

}

ビルドと動作確認

最初に紹介したソースコードを”sample.cpp”と名付け、以下のコマンドでビルドします。

g++ -std=c++0x sample.cpp -o sample -lpthread

“sample”という実行ファイルができるので、以下のコマンドで実行します。

./sample

一連の流れを実施したときのターミナル画面は以下の通りです。

以下の記事で紹介したWSL（Windows Subsystem for Linux）で動作確認しています。

【WSL】Windows10とUbuntuとVSCodeで快適なプログラミング環境を構築Windows Subsystem for Linux(WSL)とVisual Studio Code(VSCode)で快適なプログラミング環境を構築する方法を説明します。C言語とC++とPythonなどのプログラミング言語を使う人にオススメの記事です。...

※C++11がビルドできる環境ならWindows/Linuxどちらでも動きます。

Fast C++ CSV Parserの応用

以降から応用編です。

カラムを指定して抽出

指定したカラムの情報のみを抽出することもできます。例えば、以下のコードでnameとheightのみを抽出できます。

#include <iostream>
#include "csv.h"

/* ======== test.csv =========
	name, height, weight, label
	hayabusa, 1.7, 63, 1
	kururu, 0.2, 0.19, 1
	Pocha, , 1.1, 2
	Uururu, 0.3, 0.9, 2
   =========================== */

int main(){
	std::string name;
	double height;
	
	io::CSVReader<2> in("test.csv");
	in.read_header(io::ignore_extra_column, "name", "height");
	
	while(in.read_row(name, height)){
		std::cout << "Name: " << name << std::endl;
		std::cout << "Height: " << height << " [m]" << std::endl;
		std::cout << std::endl;
	}
}

#include <iostream>

#include "csv.h"

/* ======== test.csv =========

name, height, weight, label

hayabusa, 1.7, 63, 1

kururu, 0.2, 0.19, 1

Pocha, , 1.1, 2

Uururu, 0.3, 0.9, 2

=========================== */

int main(){

std::string name;

double height;

io::CSVReader<2> in("test.csv");

in.read_header(io::ignore_extra_column, "name", "height");

while(in.read_row(name, height)){

std::cout << "Name: " << name << std::endl;

std::cout << "Height: " << height << " [m]" << std::endl;

std::cout << std::endl;

}

先ほど同様にビルドおよび実行した結果が以下です。

※ぽちゃ（Pocha）の身長は欠損データですが”0″で補間されます

行数を取得する

以下のコードで行数を取得することができます。


in.get_file_line()

in.get_file_line()

ただし、ヘッダー（カラム名の部分）から１行目とカウントするので、以下のコード（23行目）のように”-1”すると良いです。

#include <iostream>
#include "csv.h"

constexpr int COLUMNS = 3;

/* ======== test.csv =========
	name, height, weight, label
	hayabusa, 1.7, 63, 1
	kururu, 0.2, 0.19, 1
	Pocha, , 1.1, 2
	Uururu, 0.3, 0.9, 2
   =========================== */

int main(){
	std::string name;
	double height;
	double weight;

	io::CSVReader<COLUMNS> in("test.csv");
	in.read_header(io::ignore_extra_column, "name", "height", "weight");

	while(in.read_row(name, height, weight)){
		std::cout << "No." << in.get_file_line() - 1 << std::endl;
		std::cout << "Name: " << name << std::endl;
		std::cout << "Height: " << height << " [m]" << std::endl;
		std::cout << "Weight: " << weight << " [kg]" << std::endl;
		std::cout << std::endl;
	}
}

#include <iostream>

#include "csv.h"

constexpr int COLUMNS = 3;

/* ======== test.csv =========

name, height, weight, label

hayabusa, 1.7, 63, 1

kururu, 0.2, 0.19, 1

Pocha, , 1.1, 2

Uururu, 0.3, 0.9, 2

=========================== */

int main(){

std::string name;

double height;

double weight;

io::CSVReader<COLUMNS> in("test.csv");

in.read_header(io::ignore_extra_column, "name", "height", "weight");

while(in.read_row(name, height, weight)){

std::cout << "No." << in.get_file_line() - 1 << std::endl;

std::cout << "Name: " << name << std::endl;

std::cout << "Height: " << height << " [m]" << std::endl;

std::cout << "Weight: " << weight << " [kg]" << std::endl;

std::cout << std::endl;

}

実行結果は以下の通り。

指定行の情報を抽出

指定した行のみを抽出することもできます。例えば、以下のコードで2～3行目を抽出できます。

#include <iostream>
#include "csv.h"

constexpr int COLUMNS = 3;

/* ======== test.csv =========
	name, height, weight, label
	hayabusa, 1.7, 63, 1
	kururu, 0.2, 0.19, 1
	Pocha, , 1.1, 2
	Uururu, 0.3, 0.9, 2
   =========================== */

int main(){
	std::string name;
	double height;
	double weight;
	int start_row = 2;
	int end_row = 3;
	int rows = 0;

	io::CSVReader<COLUMNS> in("test.csv");
	in.read_header(io::ignore_extra_column, "name", "height", "weight");

	while(in.read_row(name, height, weight)){
		rows = in.get_file_line()-1;
		// get 2~3 row
		if(start_row <= rows && rows <= end_row){
			std::cout << "No." << in.get_file_line() - 1 << std::endl;
			std::cout << "Name: " << name << std::endl;
			std::cout << "Height: " << height << " [m]" << std::endl;
			std::cout << "Weight: " << weight << " [kg]" << std::endl;
			std::cout << std::endl;
		}
	}
}

#include <iostream>

#include "csv.h"

constexpr int COLUMNS = 3;

/* ======== test.csv =========

name, height, weight, label

hayabusa, 1.7, 63, 1

kururu, 0.2, 0.19, 1

Pocha, , 1.1, 2

Uururu, 0.3, 0.9, 2

=========================== */

int main(){

std::string name;

double height;

double weight;

int start_row = 2;

int end_row = 3;

int rows = 0;

io::CSVReader<COLUMNS> in("test.csv");

in.read_header(io::ignore_extra_column, "name", "height", "weight");

while(in.read_row(name, height, weight)){

rows = in.get_file_line()-1;

// get 2~3 row

if(start_row <= rows && rows <= end_row){

std::cout << "No." << in.get_file_line() - 1 << std::endl;

std::cout << "Name: " << name << std::endl;

std::cout << "Height: " << height << " [m]" << std::endl;

std::cout << "Weight: " << weight << " [kg]" << std::endl;

std::cout << std::endl;

}

実行結果は以下の通り。

条件付きで情報抽出

身長制限などの条件付きで情報を抽出することもできます。例えば、以下のコードでラベルが”2”の動物のみ抽出できます。

#include <iostream>
#include "csv.h"

constexpr int COLUMNS = 4;

/* ======== test.csv =========
	name, height, weight, label
	hayabusa, 1.7, 63, 1
	kururu, 0.2, 0.19, 1
	Pocha, , 1.1, 2
	Uururu, 0.3, 0.9, 2
   =========================== */

int main(){
	std::string name;
	double height;
	double weight;
	int label;

	io::CSVReader<COLUMNS> in("test.csv");
	in.read_header(io::ignore_extra_column, "name", "height", "weight", "label");

	while(in.read_row(name, height, weight, label)){
		// get Label:2 line
		if(label == 2){
			std::cout << "Name: " << name << std::endl;
			std::cout << "Height: " << height << " [m]" << std::endl;
			std::cout << "Weight: " << weight << " [kg]" << std::endl;
			std::cout << "Label: " << label << std::endl;
			std::cout << std::endl;
		}
	}
}

#include <iostream>

#include "csv.h"

constexpr int COLUMNS = 4;

/* ======== test.csv =========

name, height, weight, label

hayabusa, 1.7, 63, 1

kururu, 0.2, 0.19, 1

Pocha, , 1.1, 2

Uururu, 0.3, 0.9, 2

=========================== */

int main(){

std::string name;

double height;

double weight;

int label;

io::CSVReader<COLUMNS> in("test.csv");

in.read_header(io::ignore_extra_column, "name", "height", "weight", "label");

while(in.read_row(name, height, weight, label)){

// get Label:2 line

if(label == 2){

std::cout << "Name: " << name << std::endl;

std::cout << "Height: " << height << " [m]" << std::endl;

std::cout << "Weight: " << weight << " [kg]" << std::endl;

std::cout << "Label: " << label << std::endl;

std::cout << std::endl;

}

実行結果は以下の通り。

コードの25行目を好きな条件式に変更して下さい

ベクトルに代入

後処理で扱いやすいように、抽出した情報をベクトル（std::vector）に代入します。

#include <iostream>
#include <vector>
#include "csv.h"

constexpr int COLUMNS = 4;

/* ======== test.csv =========
	name, height, weight, label
	hayabusa, 1.7, 63, 1
	kururu, 0.2, 0.19, 1
	Pocha, , 1.1, 2
	Uururu, 0.3, 0.9, 2
   =========================== */

int main(){
	std::string name;
	double height;
	double weight;
	int label;

	std::vector<std::string> vec_name;
	std::vector<double> vec_weight;

	io::CSVReader<COLUMNS> in("test.csv");
	in.read_header(io::ignore_extra_column, "name", "height", "weight", "label");

	// create vector
	while(in.read_row(name, height, weight, label)){
		vec_name.push_back(name);
		vec_weight.push_back(weight);
	}

	std::cout << "====== vec_name ======" << std::endl;
	for(auto names: vec_name){
		std::cout << names << std::endl;
	}

	std::cout << "===== vec_weight =====" << std::endl;
	for(auto weights: vec_weight){
		std::cout << weights << std::endl;
	}
}