如何使用 ifstream 正确从文件中读取 unsigned int 变量？

Question

我的代码从文本文件 Input_File_Name 读取 unsigned int 变量。

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;
}

效果非常好。 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

为什么此行 input_stream>>Row_Count; 不抛出异常？ 据我了解， input_stream 将任何非数字符号视为分隔符，下一步它会尝试读取“abcd”。是这样吗？ 如何设置空格符号作为分隔符，以便在读取“33abcd4”时从这行代码 input_stream>>Row_Count; 引发 ios::failure 异常？

Answer 1

如果流可以读取任何整数值，则整数值的正常提取会成功。也就是说，如果至少有一位数字可选地后跟任何内容，则整数读取成功。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，您需要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执行此操作：

1. 创建一个简单的操纵器，用于检查流是否位于空白字符上。然而，这意味着您将使用 in >> 之类的方式读取您的值。值>> is_space。
2. 创建自定义 std::num_get 构面，将其安装到 std::locale 中，并 imbue() 此 std::locale 到您的流中。它涉及更多一些，但不需要对整数的读取方式进行任何更改。

创建这样的操纵器相当简单：

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许多大多数人都不太了解的标准库类。因此，让我们也快速为此键入一个示例。我将仅更改 std::num_get 方面来处理 unsigned int：要对其他整数类型执行此操作，需要重写更多函数。因此，这里是 std::num_get 方面的替代：

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;
    }
};

这一切都是从 std::num_get 派生一个类并覆盖一个类其虚函数。这个函数的实现相当简单：首先通过委托给基类来读取值（我刚刚意识到虚拟函数确实想要保护而不是像我过去那样私有，但这是一个完全不同的讨论） 。无论是否成功（如果不成功，它将在 err 中设置错误状态），覆盖都会检查是否有另一个可用字符，如果有，则检查它是否是空格，如果不是则设置 err中的>std::ios_base::failbit。

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

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

std ::locale 及其 Facet 是内部引用计数的，即您不应该跟踪指向 Facet 的指针，也不需要保留 std::locale任何一个。如果 imbue() 创建的 std::locale 看起来很麻烦，或者你想在任何地方使用这个修改后的逻辑，你可以设置全局 std ::locale 用于初始化任何新创建的流以使用自定义 std::num_get 方面。

Answer 2

您可以这样做：

#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 之一， 长长、无符号短、无符号长、无符号长长、浮点、 double、long double 和无效*。