如何使用 ifstream 正确从文件中读取无符号的 int 变量

How to read unsigned int variables from file correctly, using ifstream?

本文关键字：无符号 读取 int 变量 文件 ifstream 何使用      更新时间：2023-10-16

我的代码从文本文件中读取无符号的 int 变量Input_File_Name .

unsigned int Column_Count; //Cols
unsigned int Row_Count;//Rows
try {
    ifstream input_stream;
    input_stream.open(Input_File_Name,ios_base::in);
    if (input_stream) {
        //if file is opened
        input_stream.exceptions(ios::badbit | ios::failbit);
        input_stream>>Row_Count;
        input_stream>>Column_Count;

    } else {
        throw std::ios::failure("Can't open input file");
        //cout << "Error: Can't open input file" << endl;
    }
} catch (const ios::failure& error) {
    cout << "Oh No!!" << error.what() << endl;          
} catch (const exception& error) {
    cout << error.what() <<"Oh No!!" << endl;
} catch (...) {
    cout << "Unknown exception" << endl;
}

它工作得很好。但是当我用错误的数据填充文本文件时

33abcd4  567fg8

它的工作方式如下：

input_stream>>Row_Count; //Row_Count = 33;
input_stream>>Column_Count; // throws an ios::failure exception

为什么这一行input_stream>>Row_Count;不引发异常？据我了解，input_stream将任何非数字符号视为分隔符，下一步它尝试读取"abcd"。是这样吗？如何在读取"33abcd4"时将空格符号设置为分隔符以input_stream>>Row_Count;从此代码行中抛出ios::failure异常？

如果流可以读取任何整数值，则整数值的正常提取成功。也就是说，如果至少有一个数字可以选择后跟任何数字，则整数的读取会成功。正常的提取操作不会尝试读取更多内容，特别是它们不会尝试查找下一个空格。

从它的声音来看，您希望确保您的号码后面有一个空格，如果没有，则失败。我可以想到两种不同的方法来做到这一点：

  1. 创建一个简单的操纵器，用于检查流是否位于空格字符上。但是，这意味着您将使用类似 in >> value >> is_space 的内容读取您的值。
  2. 创建自定义std::num_get<char>分面，将其安装到std::locale中，然后将此std::locale imbue()到流中。它涉及更多，但不需要对读取整数的方式进行任何更改。

创建这样的操纵器是相当微不足道的：

std::istream& is_space(std::istream& in)
{
    if (!std::isspace(in.peek()))
    {
        in.setstate(std::ios_base::failbit);
    }
    return in;
}

现在，改变数字的读取方式更有趣，我怀疑我刚刚命名了一些大多数人都不知道的标准库类。因此，让我们快速键入一个示例。我将更改std::num_get<char>方面只是为了处理unsigned int：要为其他积分类型执行此操作，有必要覆盖更多函数。因此，这里是std::num_get<char>方面的替代品：

class num_get:
    public std::num_get<char>
{
    iter_type do_get(iter_type it, iter_type end,
                     std::ios_base& ios, std::ios_base::iostate& err,
                     unsigned int& value) const
    {
        it = std::num_get<char>::do_get(it, end, ios, err, value);
        if (it != end && !isspace(static_cast<unsigned char>(*it)))
        {
            err |= std::ios_base::failbit;
        }
        return it;
    }
};

所有这些作用都是从std::num_get<char>派生一个类并覆盖其虚函数之一。这个函数的实现相当简单：从通过委托给基类来读取值开始(我刚刚意识到虚拟函数确实想要保护而不是像过去那样私有，但这是一个完全不同的讨论(。无论这是否成功(如果没有，它将在 err 中设置错误状态(覆盖检查是否有另一个字符可用，如果是，则检查它是否是一个空格，如果没有，则在错误结果中设置std::ios_base::failbit err。

剩下的就是设置流以在std::locale中使用此特定方面，并将新std::locale挂接到流中：

std::locale loc(std::locale(), new num_get);
in.imbue(loc);

std::locale s 及其分面在内部进行引用计数，即您不应该跟踪指向分面的指针，也不需要保留std::locale。如果imbue()创建的std::locale似乎很麻烦，或者您想在任何地方使用此修改后的逻辑，则可以设置用于初始化任何新创建的流的全局std::locale以使用自定义std::num_get<char>方面。

你可以这样做：

#include <iostream>
#include <locale>
class my_num_get : public std::num_get<char> {
protected:
    iter_type do_get(iter_type in, iter_type end, std::ios_base& str, std::ios_base::iostate& err, unsigned int& v) const
    {
        in = std::num_get<char>::do_get(in, end, str, err, v);
        if(in != end && !std::isspace(*in, str.getloc()))
            err |= std::ios_base::failbit;
        return in;
    }
};
int main() {
    using namespace std;
    cin.imbue(std::locale(cin.getloc(), new my_num_get));
    cin.exceptions(ios_base::badbit | ios_base::failbit);
    try {
        unsigned int x;
        cin >> x;
    } catch(const std::exception &e) {
        cerr << e.what() << "n";
    }
}

如果您希望这也适用于其他类型，请以相同的方式实现以下内容：

iter_type do_get(iter_type, iter_type, ios_base&, ios_base::iostate&, T& v) const

其中T是bool、long、long long、unsigned short、unsigned long、unsigned long long、float、double、long double和void*之一。

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