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C/C++ 标准输入方式的输入错误处理

C/C++/C# 更新时间: 发布时间: IT归档 最新发布 模块sitemap 名妆网 法律咨询 聚返吧 英语巴士网 伯小乐 网商动力

C/C++ 标准输入方式的输入错误处理

需求描述

从输入缓冲区读一个数,希望读到的是一个从0到100的整数(闭区间)。
为方便输入者,我们适当提供提示,但无法预测输入者是否按照我们的规定在输入。

处理原则
  • 如果用户输入的确实是整数,并且整数范围在我们想要的区间内([0, 100]),则输入成功。
  • 如果用户输入的是超出范围的整数,则提醒用户重新输入。
  • 如果用户输入的数据类型错误(比如输入了abc),会导致输入流错误(不理解啥是输入流?可以先不管),应该清空整个输入缓冲区。

注:上述第二种情况,由于输入流状态正常,说不定后面有一个正确的数据等着呢。如果直接把它清除掉,就不妥了。但对于第三种情况,输入流状态已经出错了(相当于一条河流上游被污染了,不再适合取水),只能清空重来。

实际运行过程示例

输出:
请输入一个 [0, 100] 之间的整数。

输入:
102

输出:
输入错误。请重新输入。
请输入一个 [0, 100] 之间的整数。

说明:
超出需要的范围,请求重新输入。


输出:
请输入一个 [0, 100] 之间的整数。

输入:
102 103

输出:
输入错误。请重新输入。
请输入一个 [0, 100] 之间的整数。
输入错误。请重新输入。
请输入一个 [0, 100] 之间的整数。

说明:
首先读入102,发现超出范围了。但是输入流状态正确,所以发出重新输入的请求,但不清空缓冲区。由于缓冲区里还有正在等待被读入的内容,不需要等待用户再次键盘输入,直接读就行了。下一次读取时直接将正在等待的103读进去,发现还是超范围,于是再次请求重新输入。


输出:
请输入一个 [0, 100] 之间的整数。

输入:
abc

输出:
输入错误。请重新输入。
请输入一个 [0, 100] 之间的整数。

说明:
输入的不是整数。


输出:
请输入一个 [0, 100] 之间的整数。

输入:
abc def 12

输出:
输入错误。请重新输入。
请输入一个 [0, 100] 之间的整数。

说明:
第一次读入的不是整数,导致输入流错误,应该清空缓冲区。于是,后面的def,以及正确数据12,都被清空了。


输出:
请输入一个 [0, 100] 之间的整数。

输入:
641 54

输出:
输入错误。请重新输入。
好耶!获得整数 54

说明:
第一次读入的是一个超范围的整数。不清空缓冲区,请求重新输入。第二次输入时,由于缓冲区里有正在等待的内容,所以不再等待用户键盘输入,直接读入。


C++ 方式实现

请仔细阅读其中注释。

#include 
using namespace std;

int main()
{
	int x;

	while (true) { // 也可以写成 while (1), 表示循环操作直到获得正确值。
		cout << "请输入一个 [0, 100] 之间的整数。" << endl; // 输入提示。
		cin >> x; // 输入 x

		if (cin.fail()) {
			// 如果 cin.fail() 满足,即 cin 出故障了,
			// 那么就要清空缓冲区,等待用户重新输入

			// 当输入流出现问题时,cin 会记仇。即,cin 会记录自己的状态。
			// 这个状态可以通过 cin.fail() 和 cin.good() 获取。
			// 如果 cin 状态正常,上述两个操作获得到的值分别为 0 和 1.
			// 如果 cin 状态异常,上述两个操作获得到的值分别为 1 和 0, 即 cin “记仇”了。

			cin.clear();
			// 调用 cin.clear(), 可以解除 cin 的记仇状态,让 cin 恢复正常。
			// 即:让 cin.fail() 变成 0, cin.good() 变成 1.

			// 接下来,应该清空缓冲区了。因为,让 cin 出错的数据依然在输入缓冲区中,
			// 直接重新输入的话,又要出错。

			cin.ignore(2048, 'n');
			// ignore 函数表示清掉缓冲区中的一定量内容。不写参数的话,表示吃掉 1 个字符。
			// 写参数的话,第一个参数表示往后吃多少个,第二个表示如果吃到了谁,就提前终止。
			//
			// 此处写 2048, 其实写的是一个足够大的数,让 ignore 尽量多往后吃,防止没吃完就结束了。
			// (如果用户输入 abcde, 但第一个参数很小(比如是2),那么就清不完,
			// 导致 cde 残留在缓冲区,影响后续输入)
			// 当然,写成 100, 200 之类的,应该也够用。写成一两万也可。
			//
			// 'n' 表示如果遇到换行符号就不吃了。
			// (因为键盘输入以换行结尾,所以如果吃到换行,可以知道已经将缓冲区吃完了)
			// 注意:所谓遇到 'n' 停止,实际上 'n' 本身也会被吃掉。


		}
		else if (x >= 0 && x <= 100) {
			// 如果能进入这部分,说明没有进入上一部分,即:cin 状态正常,也就是 x 被正确赋值了,并且范围正确。
			
			// 因为范围正确,所以不需要继续在这个循环里等待输入。直接跳出即可。
			break;
		}

		// 提醒用户输入错误。
		cout << "输入错误。请重新输入。" << endl;
		// 这行代码之后,程序回到循环开头,重新等待用户输入...
		// 如果之前用户输入了多组数据,并且流状态正常,那么 cin 会继续从输入缓冲区读入数据,
		// 于是会产生虽然提示用户“请输入”,但是并没有等待,而是直接从缓冲区获得数据的现象。

	}

	// 程序运行到此,x 已被正确赋值,且范围在想要的区间内。
	cout << "好耶!获得整数 " << x << endl;

	return 0;
}
C 方式实现

请仔细阅读其中注释。

#include 

int main()
{
	int x;

	while (1) { // 表示循环操作直到获得正确值。
		printf("请输入一个 [0, 100] 之间的整数。n"); // 输入提示。

		if (scanf("%d", &x) == 0) {
			// 注意上方这个判断条件。
			// scanf 过程,尝试读入数据给 x 赋值。完毕后,scanf 会有一个返回值。
			// 如果这个返回值为 0, 表明给 x 赋值失败了,可能由于输入的不是整数导致。
			// 这种情况类似 C++ 方式中的 cin 状态错误 ( cin.fail() 为 0 ).
			// 此时应该清空缓冲区,等待用户重新输入

			// 由于 scanf 没有“记仇”的说法,所以不需要进行类似 cin.clear() 的操作。

			// 接下来,应该清空缓冲区了。因为,出错的数据依然在输入缓冲区中,
			// 直接重新输入的话,又要出错。

			
			// 清空方式如下。
			
			while (getchar() != 'n')
				;

			// 上方这个循环,体内没有执行过程,只是在无限执行判断条件中的 getchar(), 
			// 直到发现 getchar() 读取到的字符为 'n'.
			// (因为键盘输入以换行结尾,所以如果吃到换行,可以知道已经将缓冲区吃完了)
			// 注意:这种方式处理时,'n' 本身也会被吃掉。


		}
		else if (x >= 0 && x <= 100) {
			// 如果能进入这部分,说明没有进入上一部分,即:cin 状态正常,也就是 x 被正确赋值了,并且范围正确。
			
			// 因为范围正确,所以不需要继续在这个循环里等待输入。直接跳出即可。
			break;
		}

		// 提醒用户输入错误。
		printf("输入错误。请重新输入。n");
		// 这行代码之后,程序回到循环开头,重新等待用户输入...
		// 如果之前用户输入了多组数据,并且没有因为异常数据(如输入abc)导致缓冲区被清空,
		// 那么 scanf 会继续从输入缓冲区读入数据,
		// 于是会产生虽然提示用户“请输入”,但是并没有等待,而是直接从缓冲区获得数据的现象。

	}

	// 程序运行到此,x 已被正确赋值,且范围在想要的区间内。
	printf("好耶!获得整数 %dn", x);

	return 0;
}
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