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23.2 - 使用istream处理输入

Key Takeaway

提取运算符会忽略空白符
std::get()可以获取字符或获取字符串（指定最大字符个数），但是它不读取换行符
getline()，它的工作方式和get()完全一致但是会读取换行符！
getline()的一个特殊版本存在于istream类之外，用于读入std::string类型的变量。这个特殊版本不是ostream或istream的成员，包含在string头文件中。

iostream 库是很复杂的——所以本教程不可能涵盖它的方方面面。不过，我们会向你介绍其中最常用的那些功能。在本节中，我们会讨论输入库istream的各项功能。

提取运算符 >>

在之前的很多课程中，我们已经在使用提取运算符从输入流中获取数据了。C++为所有的内建数据类型提供了预定义的提取运算符，同时我们可以通过重载输入输出运算符为我们自己的类提供提取运算符。

读取字符串时，提取操作符的一个常见问题是如何防止输入溢出缓冲区。举个例子:

char buf[10];
std::cin >> buf;

如果用户输入18个字符会发生什么？此时缓冲区会溢出并发生不好的事情。一般来说，我们不应该假设用户会输入多少字符。

处理这个问题的一种方法是使用manipulators。manipulator是一个对象，用于在应用提取(>>)或插入(setw(位于iomanip头文件)时修改流，可以用于限制从流中读入的字符数量。要使用setw()，只需提供要读取的最大字符数作为参数，并像这样将其插入到输入语句中:

#include <iomanip>
char buf[10];
std::cin >> std::setw(10) >> buf;

这个程序只会从流中读取9个字符（为结束符预留一个字符）。任何其他的字符都会被留在流中等待下一次提取。

提取操作和空白字符

需要注意的是，提取操作符会跳过空白字符（空格、tab和空行）。

考虑下面程序：

int main()
{
    char ch;
    while (std::cin >> ch)
        std::cout << ch;

    return 0;
}

用户输入：

1	`Hello my name is Alex`

由于提取运算符会跳过空格和换行，所以读取的结果是：

1	`HellomynameisAlex`

通常情况下，你希望获得用户输入并保留空格。为此，istream类提供了许多可用于此目的的函数。

其中最有用的是 get() 函数，它只是从输入流中获取一个字符。下面是上面使用get()的相同程序:

int main()
{
    char ch;
    while (std::cin.get(ch))
        std::cout << ch;

    return 0;
}

用户输入：

1	`Hello my name is Alex`

输出为：

1	`Hello my name is Alex`

std::get() 还有一个字符串版本，它接受一个参数作为读取字符个数的最大值：

int main()
{
    char strBuf[11];
    std::cin.get(strBuf, 11);
    std::cout << strBuf << '\n';

    return 0;
}

如果输入为：

1	`Hello my name is Alex`

则输出为：

1	`Hello my n`

注意，我们只读取了前10个字符(必须为终止符留下一个字符)。其余的字符留在输入流中。

关于get()需要注意的一件重要事情是，它不读取换行符！这可能会导致一些意想不到的结果:

int main()
{
    char strBuf[11];
    // Read up to 10 characters
    std::cin.get(strBuf, 11);
    std::cout << strBuf << '\n';

    // Read up to 10 more characters
    std::cin.get(strBuf, 11);
    std::cout << strBuf << '\n';
    return 0;
}

如果输入为：

Hello!

则程序输出为：

Hello!

然后程序就结束了！为什么它不要我再输入10个字符？这是因为第一个 get() 读取到换行然后就结束了。而第二个get() 则会继续读取 cin 流，此时最后一个字符是换行，所以它会立即停止。

因此， C++提供了 getline()，它的工作方式和get()完全一致但是会读取换行符！

int main()
{
    char strBuf[11];
    // Read up to 10 characters
    std::cin.getline(strBuf, 11);
    std::cout << strBuf << '\n';

    // Read up to 10 more characters
    std::cin.getline(strBuf, 11);
    std::cout << strBuf << '\n';
    return 0;
}

即使用户输入的字符串中有换行符，这段代码也会按照你的期望执行。

如果你需要知道最后一次调用getline()提取了多少字符，使用gcount():

int main()
{
    char strBuf[100];
    std::cin.getline(strBuf, 100);
    std::cout << strBuf << '\n';
    std::cout << std::cin.gcount() << " characters were read" << '\n';

    return 0;
}

用于`std::string` 的 `getline()`

getline()的一个特殊版本存在于istream类之外，用于读入std::string类型的变量。这个特殊版本不是ostream或istream的成员，包含在string头文件中。下面是它的用法示例:

#include <string>
#include <iostream>

int main()
{
    std::string strBuf;
    std::getline(std::cin, strBuf);
    std::cout << strBuf << '\n';

    return 0;
}

一些更有用的`istream` 函数

还有一些更有用的输入函数你可能会用到：

ignore() ：忽略流中的第一个字符；
ignore(int nCount) ：忽略流中的前 nCount 个字符；
peek()：允许你从流中读取字符而不将其从流中删除。
unget()：返回读回流的最后一个字符，以便下一次调用可以再次读取它。
putback(char ch)：允许你将所选的字符放回流中，以便下一个调用读取。返回读回流的最后一个字符，以便下一次调用可以再次读取它。

istream 包含许多其他函数和上面提到的函数的变体，它们可能有用，这取决于你需要做什么。然而，这些议题更适合放在专注于标准库的教程或书中(例如Nicolai M. Josuttis的“c++标准库”)。

23.2 - 使用istream处理输入

提取运算符 >>

提取操作和空白字符

用于std::string 的 getline()

一些更有用的istream 函数

用于`std::string` 的 `getline()`

一些更有用的`istream` 函数