cin 详解（get()getline()clear()sync()）

Posted 2022-03-26 一去丶二三里

简述

在 C 中，输入输出用 scanf 和 printf，在输入数据的同时还需说明数据的类型，如果输入数据较多，那就很麻烦，而 C++ 中也有相似的东西 cin 和 cout，它们来自 C++ 的一个名叫 iostream 的类库。

iostream 是由 istream（输入流）和 ostream（输出流）派生。所以在 iostream 中就有了输入和输出的相关对象：

• cin：标准输入（standard input）的 istream 类对象，cin 使我们可以从设备读取数据。
• cout：标准输出（standard output）的 ostream 类对象。对应于标准输出流，默认情况下是显示器。这是一个被缓冲的输出，可以被重定向。
• cerr：标准错误流，用于显示错误消息。默认情况下被关联到标准输出流，但它不被缓冲，也就说错误消息可以直接发送到显示器，而无需等到缓冲区或者新的换行符时，才被显示。一般情况下不被重定向。

cout 与 cerr 的区别：cout 的输出可以重定向到一个文件中，而 cerr 必须输出在显示器上。

暂时先介绍这些，以下主要介绍 cin 中 get()、getline()、clear()、sync() 的用法。

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get()

首先看看 get()，它是一个读取单个字符的方法。字符变量 = cin.get()，相当于 cin.get(字符变量)。

#include <iostream>

using namespace std;

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

    char str;
    str = cin.get();      //读取单个字符，在屏幕输入，相当于cin.get(str);
    cout << str << endl;  //输出刚刚载入的单个字符
    system("pause");      //进行暂停，否则会一闪而过

    return 0;

运行程序后：

输入：a
输出：a

但当输入的为多个英文字符时，那又会如何呢？

输入：abcd
输出：a

结论：get() 只能读取第一个字符。

#include <iostream>

using namespace std;

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

    char str1;
    char str2;
    str1 = cin.get();  //读取单个字符,在屏幕输入
    str2 = cin.get();
    cout << str1 << str2 << endl;  //输出刚刚载入的单个字符
    system("pause");  //进行暂停，否则会一闪而过

    return 0;

运行程序后：

输入：abcd
输出：ab

既然 get() 是读取第一个字符，那 str2 为什么不也是 a 呢？

原理如下：

在 cin 这个对象里，有一个储存字符的流，可以想象成缓冲区，事实上是 cin 里封装的一个东西。当我们在程序上输入字符后，对象 cin 获得了我们输入的字符。例如获得 abcd，然后再通过 .get() 把流里面的第一个字符去掉，赋给 str1，这时，cin 里储存的流的数据为 bcd，而 str1 则获得了 a。当我们再次运行 str2 = cin.get() 时，同理把 cin 里流的数据的 b 拿出来给了 str2，此后，cin 里面的流的数据为 cd，而 str2 则为 b，所以最后输出时，便能输出 ab 了。

还有个补充，究竟什么时候才输入数据呢？我们可以再通过上面的代码进行尝试，我们输入单个字母 ‘a’，然后按回车，发现并没有输出数据，而是再等待一次输入数据，我们再输入字母 ‘b’，按回车后便输出ab了。相信到这里，大家都应该明白了，因为当我们第一次输入 a 后，通过 str1 = cin.get() 使 cin 里的流没有数据，清空了。所以到第二次要再赋给 str2 值时，它找不到数据，要重新再输入数据。由此来看可以知道，当 cin 里的流数据清空时，便需要重新输入才能赋值。

而 get() 还有个用法：

#include <iostream>

using namespace std;

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

    char str1;
    char str2;
    str1 = cin.get();  //读取单个字符,在屏幕输入
    cin.get();
    str2 = cin.get();
    cout << str1 << str2 << endl;  //输出刚刚载入的单个字符
    system("pause");

    return 0;

运行程序后：

输入：abcd
输出：ac

程序中有 3 个 get()，由此可知，当空回调 get() 时，get() 便自动在 cin 中的流数据中删除一个字母，起了一个删除作用。

getline()

对 get() 有了一定了解之后，对 getline() 的学习就可以更快了，原理是一致的，但是 getline() 则是获取一整行文本。

原型：getline(char *line, int size, char=’/n’)

参数一：字符指针
参数二：字符长度
参数三：结束标识符。

#include <iostream>

using namespace std;

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

    char str[200];
    cin.getline(str, sizeof(str));  //第三个不输入，默认回车为结束标符
    cout << str << endl;  //输出
    system("pause");

    return 0;

这样，我们输入多个英文或数字，然后按回车，就会输出刚刚输出的东西了。

接下来，我们讨论第三个参数的作用。

#include <iostream>

using namespace std;

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

    char str[200];
    cin.getline(str, sizeof(str), 'X'); //以单个英文字母'X'作为终止标识符
    cout << str << endl; //输出
    system("pause");

    return 0;

当我们输入多个数字或者字母时，例如：

输入：abcdeX（回车） 输出：abcde
输入：aXbcde（回车） 输出：a
输入：Xabcde（回车） 输出：

这样X便成了终止符，如上可知：当遇到第一个结束符标志时，就结束，输出其前面的所有字符。其原理和 get() 一样。或许我们可以像 get() 那样尝试一下：

#include <iostream>

using namespace std;

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

    char str1[200];
    char str2[200];
    cin.getline(str1, sizeof(str1), 'X'); //以单个英文字母'X'作为终止标识符
    cin.getline(str2, sizeof(str2), 'Y'); //以单个英文字母'Y'作为终止标识符
    cout << "第一行是:" << str1 << endl; //输出
    cout << "第二行是:" << str2 << endl;
    system("pause");

    return 0;

输入：abcdXXXefghYYYigkl（回车）
输出： 第一行：abcd 第二行：XXefgh

如上可知，当遇到第一个结束符 ‘X’ 结束输出 abcd，之后遇到第一个结束符 ‘Y’ 结束输出 XXefgh。

clear()

接下来谈谈 clear() 的作用，第一次看到这东西，很多人以为就是清空 cin 里面的数据流，而实际上却与此相差甚远，首先看看以下代码：

#include <iostream>

using namespace std;

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

    int a;
    cin >> a;
    ios::iostate state = cin.rdstate();
    cout << state << endl;
    if (state == ios::goodbit)
    
        cout << "输入数据的类型正确，无错误！" << endl;
    
    else if (state == ios_base::failbit)
    
        cout << "输入数据类型错误，非致命错误，可清除输入缓冲区挽回！" << endl;
    
    system("pause");

    return 0;

我们定义要输入的变量是整型，但如果输入了英文字母或者汉字，那就会发生错误，cin 里有个方法能检测这个错误，就是 rdstate()。

当 rdstate() 返回 0（即：ios::goodbit）时表示无错误，可以继续输入或者操作，若返回 2 则发生非致命错误即 ios::failbit，则不能继续输入或操作。而 clear() 则可以控制我们此时 cin 里对这个问题的一个标识。

语法：cin.clear(标识符)

标识符号为：

• goodbit：无错误。
• Eofbit：已到达文件尾。
• failbit：非致命的输入/输出错误，可挽回。
• badbit：致命的输入/输出错误，无法挽回。

若在输入输出类里，需要加 ios:: 标识符号。

sync()

通过 clear()，我们能确认它的内部标识符，如果输入错误则能重新输入。结合真正的清空数据流方法 sync()，请看下例：

#include <iostream>

using namespace std;

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

    int a;
    while (true)
    
        cin >> a;
        if (!cin)  //条件可改写为cin.fail()
        
            cout << "输入类型错误，请重新输入！" << endl;
            cin.clear(); //复为标志，将cin中的所有标志设置为有效状态
            cin.sync(); //清空流
        
        else
        
            cout << a << endl;
            break;
        
    
    system("pause");

    return 0;

上面的 cin 默认值为非 0，当输入为非整形时，它的状态标识符改为 fail（即：0），再用 clear() 让错误标识改回为非 0，可以继续输入，再清空流数据继续输入。如果没有了 clear()，则会进入死循环，其过程为我们输入了英文字母，它的状态标识便为 fail，当运行到条件判断时，便总是回到错误的条件表示里，并且再也没有办法输入，因为错误的表示关闭了 cin，所以会进入死循环。

可以分别注释掉 clear() 和 sync() 进行验证。