为什么输入EOF时会设置failbit？

Question

我目前正在学习while (cin >> num) 的工作原理，我发现有两个步骤。 第一个是 operator>> 函数返回一个带有错误状态的 istream 对象，第二个是 bool 转换器，将 istream 对象转换为 bool 取决于它的状态。

但我发现在 bool convert 函数中，只有在设置了 failbit 或 badbit 时它才会返回 0，这让我感到困惑。并且 operator>> 函数如果读取 EOF 将设置 eofbit。

布尔转换函数：https://www.cplusplus.com/reference/ios/ios/operator_bool/

操作员>>函数：https://www.cplusplus.com/reference/istream/istream/operator%3E%3E/

在这种情况下，在我输入 EOF 后，布尔转换器应该返回 1，因为未设置故障位和坏位。

因此，我使用下面的程序来检查输入 EOF 后错误位实际发生了什么。 我发现进入EOF后failbit会被设置！！

所以我想知道是否有人可以帮助我理解为什么要设置故障位？

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    int num;
    cin >> num;
    cout << cin.eof() << " " << cin.fail() << " " << cin.bad() << endl;
    return 0;
}

输入：^Z（在使用 qt creator 的 windows 上，非 qt c++ 项目） 输出：1 1 0

输入：^D（在使用 qt creator 的 windows 上，非 qt c++ 项目） 输出：0 1 0

Answer 1

eofbit 在读取操作在将数据读取到流缓冲区时遇到 EOF 时设置。数据尚未处理。

failbit 在请求的数据无法从缓冲区中提取时设置，例如在读取带有operator>> 的整数时。在等待数字到达时，可能会发生 EOF。仅eofbit 不足以进入错误状态，因为缓冲区中可能有可用数据。

例如，假设使用了while (cin >> num) 循环并且用户输入123<Ctrl-Z>。

• 在第一次迭代中，operator>> 将1、2、3 读入缓冲区，然后遇到 Ctrl-Z，因此它设置了eofbit 并停止读取。然后将123 从缓冲区中提取到num 中，然后操作员退出。此时，流尚未处于错误状态。当while 评估流的bool 转换时，它返回true，允许输入while 正文，以便处理num。

• 在下一次迭代中，operator>> 看到 eofbit 已设置，从而阻止进一步阅读。缓冲区中没有任何内容可提取到num，因此操作员设置failbit 并退出。流现在处于错误状态。当while 评估流的bool 转换时，它返回false，打破while 循环。

Answer 2

如果EOF是第一个输入，operator>>读取整数失败，所以流进入fail()状态。

如果您在 Ctrl-Z 之前至少键入一位数字，则读取该数字并且输入成功。