istreambuf_iterator何时引发异常

istreambuf_iterator何时引发异常？ 当基础流尝试读取目录时，我收到异常，但在其他情况下没有。 具体来说，我从Jan-Philip Gehrcke的博客中抓取了脚本readfile_tests.sh，并对其进行了轻微修改：

$ cat readfile_tests.sh 
#!/bin/bash
COMPILATION_SOURCE=$1
NE_FILE="na"
EMPTY_FILE="empty_file"
ONE_LINE_FILE="one_line_file"
INVALID_LINE_FILE="invalid_line_file"
FILE_READ="file_read"
FILE_WRITTEN="file_written"
FILE_DENIED="/root/.bashrc"
DIR="dir"
# compile test program, resulting in a.out executable
g++ -std=c++11 $COMPILATION_SOURCE
# create test files / directories and put them in the desired state
touch $EMPTY_FILE
if [[ ! -d $DIR ]]; then
    mkdir $DIR
fi
echo "rofl" > $ONE_LINE_FILE
echo -ne "validlineninvalidline" > $INVALID_LINE_FILE
echo "i am opened to read from" > $FILE_READ
python -c 'import time; f = open("'$FILE_READ'"); time.sleep(4)' &
echo "i am opened to write to" > $FILE_WRITTEN
python -c 'import time; f = open("'$FILE_WRITTEN'", "a"); time.sleep(4)' & 
# execute test cases
echo "******** testing on non-existent file.."
./a.out $NE_FILE
echo
echo "******** testing on empty file.."
./a.out $EMPTY_FILE
echo
echo "******** testing on valid file with one line content"
./a.out $ONE_LINE_FILE
echo
echo "******** testing on a file with one valid and one invalid line"
./a.out $INVALID_LINE_FILE
echo
echo "******** testing on a file that is read by another process"
./a.out $FILE_READ
echo
echo "******** testing on a file that is written to by another process"
./a.out $FILE_WRITTEN
echo
echo "******** testing on a /root/.bashrc (access should be denied)"
./a.out $FILE_DENIED
echo
echo "******** testing on a directory"
./a.out $DIR

然后，我在以下程序上运行了测试

$  cat test.cpp
#include <iostream>
#include <vector>
#include <iterator>
#include <fstream>
#include <string>
int main(int argc, char* argv[]) {
    if(argc != 2) {
        std::cerr << "Provide one argument" << std::endl;
        return EXIT_FAILURE;
    }
    std::ifstream fin(argv[1]);
    std::istreambuf_iterator <char> eos;
    std::istreambuf_iterator <char> fin_it(fin.rdbuf());
    std::string str;
    try {
        std::copy(fin_it,eos,std::back_inserter(str));
    } catch(...) {
        perror("Error");
        throw;
    }
    std::cout << str;
    return EXIT_SUCCESS;
}

运行它后，我收到了以下结果：

$ ./readfile_tests.sh test.cpp
******** testing on non-existent file..
******** testing on empty file..
******** testing on valid file with one line content
rofl
******** testing on a file with one valid and one invalid line
validline
invalidline
******** testing on a file that is read by another process
i am opened to read from
******** testing on a file that is written to by another process
i am opened to write to
******** testing on a /root/.bashrc (access should be denied)
******** testing on a directory
Error: Is a directory
terminate called after throwing an instance of 'std::ios_base::failure'
  what():  basic_filebuf::underflow error reading the file
./readfile_tests.sh: line 51: 22563 Aborted                 ./a.out $DIR

这些结果对我来说很奇怪，因为在读取目录测试时抛出了异常，但在尝试读取/root/.bashrc时没有抛出异常。 因此，istreambuf_iterator何时抛出异常？ 万一重要，我使用gcc version 4.7.3.

编辑 1

是的，打开目录进行阅读是不标准的和不好的。 同时，我需要正确捕获此案。 根据下面的注释，这是一段尝试从目录中读取的代码：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <iterator>
#include <fstream>
#include <string>
void withIterators() {
    std::ifstream fin("mydirectory");
    if(!fin.is_open())
        perror("Error opening file");
    std::istreambuf_iterator <char> eos;
    std::istreambuf_iterator <char> fin_it(fin.rdbuf());
    std::string str;
    try {
        std::copy(fin_it,eos,std::back_inserter(str));
    } catch(...) {
        perror("Error reading file");
    }
}
void noIterators() {
    std::ifstream fin("mydirectory");
    if(!fin.is_open())
        perror("Error opening file");
    std::string line;
    while(getline(fin,line)) {}
    if(fin.bad())
        perror("Error reading file");
}
int main() {
    withIterators();
    noIterators();
}

运行后，我们收到输出：

Error reading file: Is a directory
Error reading file: Is a directory

这告诉我们两件事。 首先，我们无法抓住这样一个事实，即我们在 fin 的构造函数之后将目录作为文件打开。 其次，仅在使用迭代器时引发异常。 上面noIterators的代码在从目录中读取时不会引发异常。 相反，它设置了坏位。 为什么代码会在一种情况下抛出异常并在另一种情况下设置坏位？

编辑 2

我从上面扩展了目录打开代码，以便更好地跟踪正在发生的事情

#include <iostream>
#include <vector>
#include <iterator>
#include <fstream>
#include <string>
void withIterators() {
    std::ifstream fin("mydirectory");
    if(!fin.is_open())
        perror("Error opening file");
    std::istreambuf_iterator <char> eos;
    std::istreambuf_iterator <char> fin_it(fin.rdbuf());
    std::string str;
    try {
        std::copy(fin_it,eos,std::back_inserter(str));
    } catch(...) {
        perror("Error reading file");
    }
}
void withIteratorsUnderflow() {
    std::ifstream fin("mydirectory");
    try {
        fin.rdbuf()->sgetc();
    } catch(...) {
        perror("Error reading file");
    }
}
void withOtherIterators() {
    std::ifstream fin("mydirectory");
    if(!fin.is_open())
        perror("Error opening file");
    std::istream_iterator <char> eos;
    try {
        std::istream_iterator <char> fin_it(fin);
    } catch(...) {
        perror("Error making iterator");
    }
}
void noIterators() {
    std::ifstream fin("mydirectory");
    if(!fin.is_open())
        perror("Error opening file");
    std::string line;
    while(getline(fin,line)) {}
    if(fin.bad())
        perror("Error reading file");
}
int main() {
    withIterators();
    withIteratorsUnderflow();
    withOtherIterators();
    noIterators();
}

基本上，我们在不同的地方得到例外，或者没有，但出于类似的原因。

在withIterators()，对copy的调用最终调用代码/usr/lib/gcc/i686-pc-linux-gnu/4.7.3/include/g++-v4/bits/streambuf_iterator.h:187，它声明

else if (!traits_type::eq_int_type((__ret = _M_sbuf->sgetc())

对sgetc()的调用会引发异常。 很可能，这是按照@user657267的建议调用下溢。

在withIteratorsUnderflow()，我们看到异常被sgetc直接抛出，这证实了withIterators()会发生什么。

在withOtherIterators()，我们在创建std::istream_iterator后立即抛出异常。 这与 std::istreambuf_iterator 发生的情况不同，后者直到后来才抛出异常。 无论如何，在构造过程中，我们将代码称为 /usr/lib/gcc/i686-pc-linux-gnu/4.7.3/include/g++-v4/bits/stream_iterator.h:121 ，它声明

*_M_stream >> _M_value;

基本上，类istream_iterator创建一个构造istream，该立即尝试读取字符，从而引发异常。

在 noIterators() 上，getline 只是设置坏位，不会抛出异常。

底线是尝试从目录中读取是不好的。 有没有一个好的stl(不是boost(方法来检测这一点？ 是否有其他情况会引发需要捕获的特定于实现的异常？