从字符串中解析复数，考虑语法变化

我已经建议编写一个小的解析器（例如，基于语法图，如SO：如何重新排列字符串方程？

在下文中，我按照 OP 尝试的方式制作了一种更简单的方法（并且没有绘制语法图）。

即我的助手类型的输入流运算符Complex尝试读取两个数字。

如果第一个数字后跟一个i则实际上是第二个数字，输入结束。

如果第二个数字后面没有i则它实际上不是第二个数字，而是丢失，并且流将重置到之前的位置。

示例代码：

#include <cmath>
#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <sstream>
struct Complex {
  float re, im;
};
std::istream& operator >> (std::istream &in, Complex &value)
{
  value.im = 0;
  // read 1st value
  if (!(in >> value.re)) return in; // ERROR!
  // check whether next char is 'i'
  char c; if (!(in >> c)) return in; // End of Input
  if (c == 'i') {
    value.im = value.re; value.re = 0.0;
    return in;
  }
  in.unget();
  // remember start of imaginary
  std::streampos pos = in.tellg();
  if (!(in >> value.im)) return in; // ERROR or end of input
  if (!(in >> c) || c != 'i') { // ERROR or premature end of input
    value.im = 0.0;
    in.clear();
    in.seekg(pos);
    return in;
  }
  return in;
}
std::ostream& operator << (std::ostream &out, const Complex &value)
{
  return out << value.re << (std::signbit(value.im) ? "" : "+") << value.im << 'i';
}
int main()
{
  // samples:
  std::string samples[] = {
    "1.23+45i",
    " 1.23 +45i",
    " 1.23E3 +45e-1i",
    "Completely wrong!",
    // multiple numbers in one line
    "1.23+45i 1.23 +45i 1.23E3 +45e-1i",
    "1.23 2.34-1i -2i"
  };
  int line = 1;
  for (const std::string &sample : samples) {
    std::cout << "Parse line " << line++ << " '" << sample << "':n";
    std::istringstream in(sample);
    std::cout << "Got:";
    Complex value;
    while (in >> std::skipws >> value) std::cout << ' ' << value;
    std::cout << 'n'
      << "Stopped with "
      << (in.eof() ? "End of Input" : !in.good() ? "Error" : "???")
      << 'n';
  }
  return 0;
}

编译和测试：

g++ (GCC) 8.1.0
Copyright (C) 2018 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
Parse line 1 '1.23+45i':
Got: 1.23+45i
Stopped with End of Input
Parse line 2 ' 1.23 +45i':
Got: 1.23+45i
Stopped with End of Input
Parse line 3 ' 1.23E3 +45e-1i':
Got: 1230+4.5i
Stopped with End of Input
Parse line 4 'Completely wrong!':
Got:
Stopped with Error
Parse line 5 '1.23+45i 1.23 +45i 1.23E3 +45e-1i':
Got: 1.23+45i 1.23+45i 1230+4.5i
Stopped with End of Input
Parse line 6 '1.23 2.34-1i -2i':
Got: 1.23+0i 2.34-1i 0-2i
Stopped with End of Input

科里鲁的现场演示

在摆弄时，我仍然意识到一些弱点，例如 由于 + 和 45 之间的空格，无法读取1.23 + 45i。因此，使用更多的代码，这肯定可以改进。另一方面。。。OP没有具体说明应该在哪里接受空格，在哪里不接受。

恢复旧线程，但这里有一个更简洁的替代方案，它使用 std：：complex 和 std：：regex：

#include <stdexcept>
#include <complex>
#include <regex>
#include <string>
std::complex<double> ParseComplex(std::string const &complex_str)
{
    std::regex complex_regex("^([+-]?[0-9]*\.?[0-9]+([eE][+-]?[0-9]+)?)[+-]([+-]?[0-9]*\.?[0-9]+([eE][+-]?[0-9]+)?)?(i)$");
    std::regex real_imag_regex("^([+-]?[0-9]*\.?[0-9]+([eE][+-]?[0-9]+)?)(i)?$");
    std::smatch complex_match;
    std::smatch real_imag_match;
    if (std::regex_search(std::cbegin(complex_str), std::cend(complex_str), complex_match, complex_regex)) {
        return std::complex<double>(std::stod(complex_match[1].str()), complex_match[4].str().empty() ? 1.0 : std::stod(complex_match[4].str()));
    }
    else if (std::regex_search(std::cbegin(complex_str), std::cend(complex_str), real_imag_match, real_imag_regex)) {
        if (!real_imag_match[3].str().empty()) {
            return std::complex<double>(0.0, std::stod(real_imag_match[1].str()));
        }
        else {
            return std::complex<double>(std::stod(real_imag_match[1].str()), 0.0);
        }
    }
    throw std::invalid_argument("Does not contain a complex number");
}