basic_ios 上标志的语义

Question

我发现自己反复对 rdstate() 标志感到困惑 - good()、bad()、eof()、fail() - 以及它们如何在 basic_ios::operator!、operator bool 和 operator void* 中表达代码>.

有人能让我摆脱痛苦并解释一下这一点，这样我就不必再三思而行了吗？

Answer 1

有三个标志指示错误状态：

• badbit 表示流出现严重错误。这可能是缓冲区错误或向流提供数据的任何错误。如果设置了此标志，您可能不会再使用该流。

• failbit 表示从流中提取或读取失败（或输出流的写入或插入）失败，您需要了解该失败。

• eofbit 表示输入流已到达末尾，没有任何内容可供读取。请注意，仅在您尝试从已到达末尾的输入流中读取数据后才设置此值（即，由于您尝试读取不存在的数据而发生错误时设置此值）。

failbit 也可以由许多到达 EOF 的操作来设置。例如，如果流中只剩下空格，并且您尝试读取 int，则双方都会到达 EOF 并且无法读取 int，因此两个标志都将被设置。

fail() 函数测试 badbit ||失败位。

good() 函数测试 !(badbit ||failbit || eofbit)。也就是说，当没有设置任何位时，流是好的。

您可以使用 ios::clear() 成员函数重置标志；这允许您设置任何错误标志；默认情况下（不带参数），它会清除所有三个标志。

流不会重载operator bool()； operator void*() 用于实现安全 bool 习惯用法的一个有些损坏的版本。如果设置了 badbit 或 failbit，则此运算符重载返回 null，否则返回非 null。您可以使用它来支持测试提取是否成功的习惯用法，作为循环或其他控制流语句的条件：

if (std::cin >> x) {
    // extraction succeeded
}
else {
    // extraction failed
}

operator!() 重载与 operator void 相反*();如果设置了 badbit 或 failbit，则返回 true，否则返回 false。实际上不再需要 operator!() 重载；它可以追溯到完全一致地支持运算符重载之前（请参阅 sbi 的问题 “为什么 std::basic_ios 重载一元逻辑否定运算符？”）。

C++0x 修复了导致我们必须使用安全 bool 习惯用法的问题，因此在 C++0x 中，basic_ios 基类模板会重载 operator bool()作为显式转换运算符；该运算符与当前运算符 void*() 具有相同的语义。

Answer 2

除了 James 的回答之外，重要的是要记住这些标志表示操作的结果，因此除非您执行操作，否则不会被设置。

这样做的一个常见错误是：

#include <fstream>
#include <iostream>
#include <string>

int main()
{
    std::ifstream file("main.cpp");

    while (!file.eof()) // while the file isn't at eof...
    {
        std::string line;
        std::getline(file, line); // ...read a line...

        std::cout << "> " << line << std::endl; // and print it
    }
}

这里的问题是 eof() 不会被设置，直到之后我们尝试获取最后一行，此时流会说“不，不再了！”并设置它。这意味着“正确”的方法是：

#include <fstream>
#include <iostream>
#include <string>

int main()
{
    std::ifstream file("main.cpp");

    for (;;)
    {
        std::string line;
        std::getline(file, line); // read a line...

        if (file.eof()) // ...and check if it we were at eof
            break;

        std::cout << "> " << line << std::endl;
    }
}

将支票放在正确的位置。但这是非常不守规矩的；幸运的是，std::getline 的返回值是流，并且该流有一个转换运算符，允许在布尔上下文中对其进行测试，其值为 fail( )，其中包括 eof()。所以我们可以这样写：

#include <fstream>
#include <iostream>
#include <string>

int main()
{
    std::ifstream file("main.cpp");

    std::string line;
    while (std::getline(file, line)) // get line, test if it was eof
        std::cout << "> " << line << std::endl;
}