连续 cin 输入在 C++ 中的工作原理答案

【问题标题】：How continuous cin input works in C++连续 cin 输入在 C++ 中的工作原理
【发布时间】：2018-04-13 02:58:40
【问题描述】：

很抱歉，我无法为这个问题找到更好的标题。我正在关注 Stroustrup 的编程：使用 C++ 的原则和实践。这个示例代码引起了我的注意。我的问题是，cin 如何在一个单词中识别两种不同的类型，例如 200.40i（200.40 double 和 i char）？我的意思是，它不应该期待至少一个空格分隔的输入吗？

int main()
{
    constexpr double cm_per_inch = 2.54;
    double length = 1;
    char unit = 0;
    cout << "Please enter a length followed by a unit (c or i):\n";
    cin >> length >> unit;
    if (unit == 'i')
        cout << length << "in == " << cm_per_inch*length << "cm\n";
    else
        cout << length << "cm == " << length/cm_per_inch << "in\n";
}

如果我只是运行程序并输入：200.40i 工作正常，同样适用于：200.40 i 和：200.40 \n i。

【问题讨论】：

i 不能以>> 将解析的double 的任何表示形式出现在那里，因此它知道double 在那里结束。不过，它真的很脆弱——尝试用e 替换i。流输入需要大量的错误检查。

标签： c++

【解决方案1】：

这是对格式化输入提取操作符（又名>>）内部工作的过度简化，用于解释您观察到的输入行为。这就是>> 的工作原理：

第 1 步：跳过输入流中的所有空格。

第 2 步：将输入流的下一部分转换为 >> 将要使用的任何数据类型。仅从输入流中提取已转换的输入。

这两个步骤针对每个>> 运算符执行。正如我所说，这是过于简单化了。还有其他事情正在发生，例如用于异常处理的哨兵对象，这与此处无关。

重要的是>> 在看到提取后的空格时不会“停止”。这就是 >> 在介绍性 C++ 文本中经常被解释的方式，但它并不完全正确。 >> 在完成提取所提取的内容后立即停止，并且不提取其后面的内容。现在，在“提取的任何内容”之后，您通常会有额外的空格。没关系。格式化输入提取运算符将在该点停止。但重要的是它不会提取空白。这将由后续 >> 提取（如果有的话）处理。

而且它不一定是空格。它可能是任何不再被解析为被提取的东西。所以，在你的情况下：

cin >> length >> unit;

length 是 double。 unit 是 char。您的输入是：

200.40i

第一个 >> 仅提取“200.40”。字符 i 不可能属于 double 值，因此提取会在该点停止，并且 i 被提取。所以第一个>> 唯一能从中提取出来的东西。然后，第二个>> 提取唯一的“i”字符。

格式化的提取操作符，出于所有实际目的，总是uses peek() to look at the next character in the input stream，以便决定是否将其提取为从输入流中提取的内容的一部分。如果它看起来不错，那么它就会被吞噬。

现在，如果有一些空格：

200.40 i

第一个>> 像以前一样从中取出double，然后停止，但它不提取空间。 2nd >> 跳过空格作为其“步骤 1”的一部分，然后提取 char。

所以，你看，>> 格式化的提取运算符丢弃空格，而不是在它提取它提取的任何内容，而是在。

其他几点说明：

如果>> 提取到std::string，这将提取除空格之外的任何内容，因此此处停止提取的唯一内容是尾随空格。但是后面的空格本身仍然没有被提取，而只是被下一个>> 运算符提取。
如果在这种情况下，>> 提取到一个孤独的char，则这个char 只能包含一个字符，所以在这种情况下，这就是要提取的全部内容。

【讨论】：

【解决方案2】：

http://www.learncpp.com/cpp-tutorial/5-10-stdcin-extraction-and-dealing-with-invalid-text-input/

当使用抽取运算符时，会发生以下过程：

如果输入缓冲区中已有数据，则使用该数据进行提取。
如果输入缓冲区不包含数据，则要求用户输入数据以进行提取（大多数情况下都是这种情况）。当用户按下回车键时，一个“\n”字符将被放置在输入缓冲区中。
operator>> 从输入缓冲区中提取尽可能多的数据到变量中（忽略任何前导空白字符，例如空格、制表符或“\n”）。
任何无法提取的数据都会留在输入缓冲区中以供下次提取。

因此，在您的示例中，200.40 将被提取并转换为双精度。由于输入缓冲区仍然有i，它将被提取到字符中。

【讨论】：

【解决方案3】：

要了解它的工作原理，您需要了解一点面向对象编程的知识。
在 C++ 中，cin 是一个对象。

但你可能会问，什么是对象？
基本上，对象是一种可以用各种运算符操作的数据结构：
例如+-*/%<<>>等
C++ 中的两种类型的对象是：built-in type 和 user-defined type。

无论您是否知道，您一直在 C++ 中使用对象！
例如，您的变量length 是一个内置类型double 的对象。

现在你可以用length 做什么？
那么它支持+-*/等等。
这是一种非常直观的类型。

现在cin 呢？
cin 是用户定义类型istream 的对象。
而且我们知道它支持运算符>>，也就是所谓的按位右移运算符。
此运算符（在cin 的情况下）获取给定的输入数据并将其吐出（转移）到您的变量中。

此运算符的一个特点是您可以链接多个变量：
例如cin >> variable1 >> variable2 >> variable3;
就像在 double 类型的对象中使用运算符 + 一样：
例如length + 1 + 2 + 3;

但是链中的每个变量都必须用>> 运算符分隔。

【讨论】：