c++中while循环的意外行为

Posted 2023-02-21

【中文标题】c++中while循环的意外行为

【英文标题】：Unexpected behavior of while loop in c++

【发布时间】：2018-09-23 17:06:34

【问题描述】：

做了这样的事情：

int main()

    while (true)
    
        std::cout << "Enter a number between one and nine. \n";
        int oneandnine;
        std::cin >> oneandnine;
        if (std::cin.fail())
        
            std::cin.clear();
            std::cin.ignore(100, '\n');
            std::cout << "INVALID UNPUT!\n";
        else if (oneandnine <= 9 &&  oneandnine >= 1)
        
            break;
        else
        
           std::cout << "INVALID UNPUT!\n";
        
    

    return 0;

当提供类似456aihdb 的输入时，得到类似这样的信息：

  INVALID UNPUT!
  Enter a number between one and nine.
  INVALID UNPUT!
  Enter a number between one and nine.

为什么会这样循环两次？是因为当456 被丢弃而其余的aihdb 没有导致它再次循环并跳过cin 输入时？

【问题讨论】：

如果您也在寻找解决此类问题的方法，请将数据读入字符串，然后您自己将字符串转换为整数。这样，您就可以完全控制输入的测试有效性，而不是让“系统”来进行这些检查。

【参考方案1】：

和你想的完全一样。

fail 标志不会立即设置，而是格式化输入运算符将整数 456 读入 oneandnine，但不会设置 fail 标志，因为它是一个有效的整数值。这会导致 else 案例执行，因为 std::cin.fail() 为 false 并且 oneandnine 不在 1 和 9 之间。

您读取无效输入的下一次迭代和fail 标志将被设置，导致第二个错误输出。

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处理验证的一种常见方法是将整行读入一个字符串，将该字符串放入一个std::istringstream 并使用它来尝试解析输入：

if (!std::getline(std::cin, line))

    // Failure of some kind, could be EOF or something else
    // Probably best not to continue in this case


std::istringstream iss(line);

if (!(iss >> oneandnine))

    // Invalid input, report it as such


if (oneandnine < 1 || oneandnine > 9)

    // Invalid number, report it as such


// Correct input, continue with program

请注意，6abc 等输入将被上述代码视为有效。 6 将被提取到 oneandnine 中，abc 部分将被静默丢弃。如果不需要，还有其他解析方式（例如，std::stoi 或 std::strtol 如果不需要异常）。这样做而不是 >> 提取，但上面的其余代码应该没问题。

【讨论】：

从std::istringstream 读取有完全相同的问题，除非您检查读取操作是否消耗了整个流

@AlanBirtles 不，不是。因为getline 调用已经使用了用户输入，这意味着此类输入将被静默忽略。

我想 OP 希望整个输入都是有效的，而不是默默地忽略无效输入

【参考方案2】：

std::istream 的operator >> 不会读取整行。它读取直到找到无效字符或空格，如果在无效字符之前找到有效字符，则读取操作成功并且无效字符留在流中。

在您的示例中，第一次迭代成功读取 456 并将 aihdb 留在流中。这使您的范围检查失败，然后第二次迭代尝试读取剩余的字符，但由于第一个字符不是数字而失败。

如果您想阅读整行，请使用std::getline，然后将整行解析为一个数字。例如：

#include <iostream>
#include <string>

using std::cout;

int main()

    while (true)
    
        std::cout << "Enter a number between one and nine. \n";
        std::string line;
        std::getline(std::cin, line);
        int oneandnine;
        size_t pos;
        try
        
            oneandnine = std::stoi(line, &pos);
        
        catch ( std::exception& )
        
           oneandnine = -1;
        
        if (pos != line.size() || oneandnine > 9 || oneandnine < 1)
        
            std::cout << "INVALID INPUT!\n";
        
        else
        
            break;
        
    

    return 0;

【讨论】：

std::istream 没有读完整行 没有多大意义。鉴于上下文，您的意思是 Stream 运算符 >> 不会读取整行？

@user4581301 operator>> 是std::istream 的一部分：en.cppreference.com/w/cpp/io/basic_istream/operator_gtgt

但std::istream::getline也是如此。