书中示例无法编译，将 ifstream 转换为 bool

Question

我是 C++ 的学生。我正在阅读这本书，“从 C++ 早期对象开始（第 9 版）。第 6 章（关于函数）中的示例 27 从文件中读取数据但不会编译。下面是完整代码：

// Program 6-27
#include <iostream>
#include <string>
#include <fstream>
#include <iomanip>
using namespace std;

// Function prototype
bool readData(ifstream &someFile, string &city, double &rain);

int main()
{
    ifstream inputFile;
    string city;
    double inchesOfRain;

    // Display table headings
    cout << "July Rainfall Totals for Selected Cities \n\n";
    cout << " City      Inches \n";
    cout << "_________________ \n";

    // Open the data file
    inputFile.open("rainfall.dat");
    if (inputFile.fail())
    cout << "Error opening data file.\n";
    else
    {
        // Call the readData function
        // Execute the loop as long as it found and read data
        while (readData(inputFile, city, inchesOfRain) == true)
        {
            cout << setw(11) << left << city;
            cout << fixed << showpoint << setprecision(2)
                << inchesOfRain << endl;
        }
        inputFile.close();
    }
    return 0;
}

bool readData(ifstream &someFile, string &city, double &rain)
{
    bool foundData = someFile >> city >> rain;
    return foundData;
}

这是数据文件 Rainfall.dat 的随附数据：

Chicago 3.70
Tampa 6.49
Houston 3.80

问题在于“bool readData”函数中的这一行：

bool foundData = someFile >> city >> rain;

我正在使用 Visual Studio Community 2017。“someFile”有一条红色波浪线，下拉菜单显示以下错误：

不存在从“std::basic_istream<char, std::char_traits<char>>”到“bool”的合适转换函数

我不太明白错误信息，但我设法让这个程序正常工作：

一个简单的演员表：

bool readData(ifstream &someFile, string &city, double &rain)
{
    return static_cast<bool>(someFile >> city >> rain);
}

或者这个作为替代：

bool readData(ifstream &someFile, string &city, double &rain)
{
    if(someFile >> city >> rain)
        return true;
    else
        return false;
}

所以，我真正的问题是：

• 我的解决方案是否可行或有更好的方法？
• 为什么在您的教育材料上出现错误？ 可以想象应该首先经过彻底的测试。或者这是 只是 Visual Studio (intelliSense) 特定的，但在 其他编译器？

Answer 1

流有一个成员

explicit operator bool() const;

这使得它可以转换为bool 值，但由于运算符是explicit，这仅适用于需要布尔值的上下文。

您已经发现这包括 if 语句和显式转换。它不包括其他类型的表达式，例如赋值。

最初（C++98）操作符不是explicit（因为还没有发明这样的东西）所以代码示例可能在当时可以工作。这部分的书好像没有更新。

Answer 2

我会考虑

• 返回 std::ios& 以推迟到 bool 的上下文转换

  std::ios& readData(std::ifstream &someFile, std::string &city, double &rain) {
      return someFile >> city >> rain;
  }
  

  结果是您可以像在路上一样简单地使用它：

  if (readData(file, city, rain)) {
      // ...
  }
  

  界面将编译只包含#include <iosfwd>

---

• 手动触发上下文转换：

  bool readData(std::ifstream &someFile, std::string &city, double &rain) {
      return bool{someFile >> city >> rain};
  }
  

Answer 3

流的operator bool 在基类basic_ios 中声明如下

explicit operator bool() const;
^^^^^^^^

所以没有从std::basic_ifstream 到bool 类型的隐式转换。

这个解决方案

bool readData(ifstream &someFile, string &city, double &rain)
{
    return static_cast<bool>(someFile >> city >> rain);
}

看起来不错。

您还可以通过以下方式使用逻辑否定运算符的技巧

bool readData(ifstream &someFile, string &city, double &rain)
{
    return !!(someFile >> city >> rain);
}

因为根据 C++ 标准（5.3.1 一元运算符）

9 逻辑否定运算符的操作数！是上下文 转换为 bool（第 4 条）；如果转换后，它的值为真 操作数为假，否则为假。结果的类型是bool。

虽然我认为第一个函数实现更具可读性。

Answer 4

我想他们直到本书后面才会涉及它，但我会以不同的方式处理这个问题。我将首先定义一个结构来将城市的名称和降雨量放在一起：

struct precipitation { 
    std::string location;
    double amount;
};

然后我会定义operator>> 的重载以从流中提取该类型的对象：

std::istream &operator>>(std::istream &is, precipitation &p) { 
     return is >> p.location >> p.amount;
}

这几乎是流提取器的标准形式——获取流的引用和被提取类型的对象的引用，然后返回流（同样，通过引用）。

这让你读起来相当干净：

precipitation precip;

std::ifstream in("rainfall.dat");

while (in >> precip)
    std::cout << "City: " << precip.location << ", amount: " << precip.amount << "\n";

如果您想知道它是如何工作的：流对象支持转换为布尔值，当从流中读取成功时会生成 true，当读取失败时会生成 false，所以它会从流中读取直到读取失败，然后停止。

这也是流迭代器所期望的形式，因此您也可以使用它们。例如，要将文件的全部内容读入向量，您可以执行以下操作：

std::vector<precipitation> data { std::istream_iterator<precipitation>(in),{}};