【整理】【C++基础】 cin输入

Input and Type

input输入操作符>>对类型敏感，也就是说它根据待输入的变量的类型来输入。比如

int main
{
    string name; int age;
    cin>>name;
    cin>>age;
}

如果，键入Kathy 18，>>操作符会将Kathy读入name，18读入age。为什么不会将整个输入Kathy 18读入name呢？这是因为对字符串的读取终止于空格，比如单个空格、换行或者Tab字符。此外，空格会被>>忽略掉，如果你在一个输入的数字之前键入很多空格，>>会忽略那些空格只读入数字。

如果不按照类型来输入会怎么样呢？比如我们键入18 Kathy,18会被作为一连串的字符读入name，此外，由于Kathy不是整数，将不会被读取到，age的值是一个无意义的随机数（程序执行时age所在的内存单元存储的值），这是因为，我们没有对age进行初始化赋值，也没有成功地给age读取一个值。对于由于输入格式导致的失败更详细的介绍在下一节。

修改上述程序

int main()
{
    string name; int age;
    cin >> name >> age;
    cout << "Hello, " << name <<"(age:" << age << ")" << endl;
}

注意，我们可以在一条输入命令中输入多个变量的值，同样，我们也可以在一条输出命令中输出多个变量的值。

一个string用>>读取输入数据是默认把空格作为终止标志，也就是说只能读入单个单词。但是如果我们想要读入多个单词怎么办呢？比如我们想要读入完整的姓名比如Kathy Chen，最简单的方法就是使用两次>>，比如

    string first_name, last_name;
    cin >> first_name >> last_name;

此外要注意，对于数值类型，在输入时，我们可以输入表达式，比如

    int age;
    cin >> age;

输入5*2，age的值会读入为10。

Input Format Errors

>>是对变量类型敏感的，如果我们键入的类型错误的数据，比如对于待输入的整型变量，键入了字符串，就会发生错误，不能继续输入。

int main()
{
    string name; int num1, num2;
    cin >> name >> num1;
    cout << "Name:" << name << "Num1:" << num1 << endl;
    cin >> num2;
    cout << "Num2:" << num2 <<endl;
}

如果输入test wrtype，会发现num2无法输入了。因此，num1是int类型的，而wrtype是一个字符串，因此cin进入了错误状态。

在《C++ Primer Plus》的第六版第六章介绍了cin输入流的机制:
当遇到无效字符或遇到文件结束符（不是换行符，是文件中的数据已读完）时，输入流cin就处于出错状态，即无法正常提取数据。此时，对cin流的所有提取操作将终止。在 IBM PC及其兼容机中，以Ctrl + Z表示文件结束符。在UNIX和Macintosh系统中，以 Ctrl + D表示文件结束符。当输入流cin处于出错状态时，如果测试cin的值，可以发现它的值为false(假)，即cin为0值。如果输入流在正常状态，cin的值为true(真)，即cin为 一个非0值。可以通过测试cin的值，判断流对象是否处于正常状态和提取操作是否成功。如：

if(!cin.good()) //if表达式判断为真时cin输入流处于出错状态，无法正常提取数据
    cout<<"error";

cin状态

1. cin状态有如下几种

常量	含义	failbit标记位的值	eofbit标记位的值	badbit标记位的值	转化为10进制
ios::failbit	输入（输出）流出现非致命错误，可挽回	1	0	0	4
ios::badbit	输入（输出）流出现致命错误，不可挽回	0	0	1	2
ios::eofbit	已经到达文件尾	0	1	0	1
ios::goodbit	流状态完全正常	0	0	0	0

分别对应cin.fail(), cin.bad(), cin.eof(), cin.good()

2. 了解几种cin状态有关的函数

C++将输入看作是流入程序的字符流，iostream文件定义cin为这种流的对象。对应的输入都会先存入输入缓冲区，cin从输入缓冲区中读入数据，所以当缓冲区中有数据残留时，cin直接取得残留数据而不会请求键盘输入。cin是以空格（单个空格，多个空格，tab，回车）分隔的，空格不进入缓冲区。

1. cin.clear() 清除cin的错误状态
   cin.clear()用处在于如果输入发生错误，那么流状态被标记为错误，你必须清除这些错误状态，以使你的程序能正确适当地继续运行。

2. cin.ignore(int n, char c)
   cin.ignore(5, ‘c’)是从数据流(cin)中提取字符，提取的字符被忽略(ignore)，不被使用。每抛弃一个字符，它都要技术和比较字符，如果计数值达到5或者被抛弃的字符是’c’,则函数指定终止，否则它继续等待输入。如果你用ignore(4)而缓冲区中只有三个字符，那么接下来的输入的那个也要被ignore。==它的一个常用功能就是用来清除以回车结束的输入缓冲区的内容，消除上一次输入对下一次输入的影响。

   // 把回车之前（上一次输入）的字符从输入缓冲区中清除出去
   std::cin.clear() ; // to be safe, clear error flags which may be set
   std::cin.ignore(std::numeric_limits<int>::max(), '\n');
   

3. cin.sync 输出与输入同步，如果这时候缓区不空就打印出来。sync时输入输出都清空，输入是丢掉，输出是打印出来。网上很多说法是用于清空输入缓冲区，但这个东西的原意是同步输入流，由于各个编译器对同步功能的实现不同，很可能无法清空缓冲区，因此，建议使用cin.ignore来完成清空缓冲区的操作。
   Does cin.sync() always work?
   关于cin.sync()的解释

3. 对于cin标准输入流检测到用户输入错误内容时，一般清空下应当采取以下三个步骤一一进行：

1. 重置cin以接受新的输入
2. 删除错误输入
3. 提示用户再输入

第一步重置cin以接受新的输入是要最先做的，一般用成员函数clear();形式为cin.clear();如果省略这条语句，程序将拒绝继续读取输入。cin.clear（）是用来更改cin的状态标示符的。通俗的讲就是将一个出错的“流”恢复为“好”，并设置goodbit状态位。

示例：

int main()
{
    int num; int num2;
	if (!(cin >> num >> num2))
	{
		cerr << "input error! please input again!" << endl;
		cin.clear();
		int len = numeric_limits<int>::max();
		cin.ignore(len , '\n');
		auto a = cin.good();
	}
    return 0;
}

参考

1. <>
2. C++ 的cin输入注意【转】----cin的状态
3. cin标准输入流的错误处理