验证数字用户输入

Question

我正在创建一个简单的 CLI 计算器工具作为练习。我需要确保 n1 和 n2 是数字才能使函数正常工作；因此，我想让程序在遇到预定的非数字值时退出。

谁能给我一些指导？

此外，如果有人能提供任何关于我如何做得更好的一般性提示，我将不胜感激。我只是在学习c++。

谢谢！

完整的代码如下。

#include <iostream>
#include <new>

using namespace std;

double factorial(double n) { return(n <= 1) ? 1 : n * factorial(n - 1); }

double add(double n1, double n2) { return(n1 + n2); }

double subtract(double n1, double n2) { return(n1 - n2); }

double multiply(double n1, double n2) { return(n1 * n2); }

double divide(double n1, double n2) { return(n1 / n2); }

int modulo(int n1, int n2) { return(n1 % n2); }

double power(double n1, double n2) {
    double n = n1;
    for(int i = 1 ; i < n2 ; i++) {
        n *= n1;
    }
    return(n);
}

void print_problem(double n1, double n2, char operatr) {
    cout<<n1<<flush;
    if(operatr != '!') {
        cout<<" "<<operatr<<" "<<n2<<flush;
    } else {
        cout<<operatr<<flush;
    }
    cout<<" = "<<flush;
}

int main(void) {

double* n1, * n2, * result = NULL;
char* operatr = NULL;

n1 = new (nothrow) double;
n2 = new (nothrow) double;
result = new (nothrow) double;
operatr = new (nothrow) char;

if(n1 == NULL || n2 == NULL || operatr == NULL || result == NULL) {
    cerr<<"\nMemory allocation failure.\n"<<endl;
} else {

    cout<<"\nTo use this calculator, type an expression\n\tex: 3*7 or 7! or \nThen press the return key.\nAvailable operations: (+, -, *, /, %, ^, !)\n"<<endl;

    do {    
        cout<<"calculator>> "<<flush;       
        cin>>*n1;

        cin>>*operatr;

        if(*operatr == '!') {
            print_problem(*n1, *n2, *operatr);
            cout<<factorial(*n1)<<endl;
        } else {

            cin>>*n2;

            switch(*operatr) {
                case '+':
                    print_problem(*n1, *n2, *operatr);
                    cout<<add(*n1, *n2)<<endl;
                    break;
                case '-':
                    print_problem(*n1, *n2, *operatr);
                    cout<<subtract(*n1, *n2)<<endl;
                    break;
                case '*':
                    print_problem(*n1, *n2, *operatr);
                    cout<<multiply(*n1, *n2)<<endl;
                    break;
                case '/':
                    if(*n2 > 0) {
                        print_problem(*n1, *n2, *operatr);
                        cout<<divide(*n1, *n2)<<endl;
                    } else {
                        print_problem(*n1, *n2, *operatr);
                        cout<<" cannot be computed."<<endl;
                    }
                    break;
                case '%':
                    if(*n1 >= 0 && *n2 >= 1) {
                        print_problem(*n1, *n2, *operatr);
                        cout<<modulo(*n1, *n2)<<endl;
                    } else {
                        print_problem(*n1, *n2, *operatr);
                        cout<<" cannot be computed."<<endl;
                    }
                    break;
                case '^':
                    print_problem(*n1, *n2, *operatr);
                    cout<<power(*n1, *n2)<<endl;
                    break;
                default:
                    cout<<"Invalid Operator"<<endl;
            }
        }
    } while(true);
    delete n1, n2, operatr, result;
}
return(0);
}

Answer 1

您要做的是读取一行输入或一个字符串，然后尝试将该行转换为您的数字形式。 Boost 将其包装在 lexical_cast 中，但您根本不需要它。我已经两次回答了与您类似的问题，here 和here。阅读这些帖子以了解发生了什么。

这是最终结果：

template <typename T>
T lexical_cast(const std::string& s)
{
    std::stringstream ss(s);

    T result;
    if ((ss >> result).fail() || !(ss >> std::ws).eof())
    {
        throw std::bad_cast();
    }

    return result;
}

按照我在这些帖子中概述的方式使用它：

int main(void)
{
    std::string s;
    std::cin >> s;

    try
    {
        int i = lexical_cast<int>(s);

        /* ... */
    }
    catch(...)
    {
        /* ... */
        // conversion failed
    }
}

这使用了异常。您可以通过捕获bad_cast 异常来实现上述链接中所述的无抛出：

template <typename T>
bool lexical_cast(const std::string& s, T& t)
{
    try
    {
        t = lexical_cast<T>(s);

        return true;
    }
    catch (const std::bad_cast& e)
    {
        return false;
    }
}

int main(void)
{
    std::string s;
    std::cin >> s;

    int i;
    if (!lexical_cast(s, i))
    {
        std::cout << "Bad cast." << std::endl;
    }   
}

这对于使 Boost 的 lexical_cast 不抛出异常非常有用，但如果您自己实现它，则没有理由浪费时间抛出和捕获异常。将它们相互实现，其中投掷版本使用不投掷版本：

// doesn't throw, only returns true or false indicating success
template <typename T>
const bool lexical_cast(const std::string& s, T& result)
{
    std::stringstream ss(s);

    return (ss >> result).fail() || !(ss >> std::ws).eof();
}

// throws 
template <typename T>
T lexical_cast(const std::string& s)
{
    T result;
    if (!lexical_cast(s, result))
    {
        throw std::bad_cast("bad lexical cast");
    }

    return result;
}

---

你的代码有更多的麻烦：你newing 一切！这有什么原因吗？考虑一下代码的任何部分是否抛出异常：现在您跳出 main 并泄漏所有内容。如果你堆栈分配你的变量，他们将被保证破坏。

Answer 2

无需 Boost 或编写自己的模板或强迫自己使用异常与错误代码。 cin 独自完成您要求的一切。

您可以测试if ( cin ) 或if ( ! cin ) 以确定成功或失败。一次失败（例如，数字输入中的字母）将阻止cin 接受更多输入。然后调用cin.clear() 清除错误并继续获取输入，从导致错误的任何文本开始。此外，您可以请求流在转换错误时引发异常：cin.exceptions( ios::failbit )。

所以，你可以这样做：

for (;;) try {
    double lhs, rhs;
    char oper;
    cin.exceptions( 0 ); // handle errors with "if ( ! cin )"
    cin >> lhs >> oper; // attempt to do "the normal thing"
    if ( ! cin ) { // something went wrong, cin is in error mode
        string command; // did user enter command instead of problem?
        cin.clear(); // tell cin it's again OK to return data,
        cin >> command; // get the command,
        if ( command == "quit" ) break; // handle it.
        else cin.setstate( ios::failbit ); // if command was invalid, 
                                           // tell cin to return to error mode
    }
    cin.exceptions( ios::failbit ); // now errors jump directly to "catch"
        // note that enabling exceptions works retroactively
        // if cin was in error mode, the above line jumps immediately to catch
    if ( oper != '!' ) cin >> rhs;
    // do stuff
} catch ( ios::failure & ) {
    cin.clear();
    cin.ignore( INT_MAX, '\n' ); // skip the rest of the line and continue
}

这是作为 iostream 错误处理的演示。您可以选择使用异常或手动测试或两者兼而有之。

Answer 3

您可以使用输入流对象本身来执行简单的验证：

What is the best way to do input validation in C++ with cin?

另一种有趣的方法是使用Boost.Spirit 库构建解析器，尽管它是一种高级技术，大​​量利用了 C++ 元编程特性。如果您想尝试一下，请查看quick start 示例

Answer 4

可能很多 C++ 人会因此而讨厌我，但即使 C++ 有所有这些新的闪亮字符串，我也会尽可能长时间地使用 C++ 字符串以保持干净，在这种情况下是最简单且相当干净的事情就是坚持好的 ol' C:

if (sscanf(input, "%d", &integer) != 1) {
 // failure to read number
}
 // happily continue and process