Программирование. Принципы и практика использования C++ Исправленное издание - Бьёрн Страуструп

class="p1">Представим информацию в виде структуры Reading.

struct Reading {      // данные о температуре воздуха

  int hour;           // часы после полуночи [0:23]

  double temperature; // по Фаренгейту

  Reading(int h, double t) :hour(h), temperature(t) { }

};

В таком случае данные можно считать следующим образом:

vector<Reading> temps; // здесь хранится считанная информация

int hour;

double temperature;

while (ist >> hour >> temperature) {

  if (hour < 0 || 23 <hour) error("Некорректное время");

  temps.push_back(Reading(hour,temperature));

}

Это типичный цикл ввода. Поток istream с именем ist мог бы быть файловым потоком ввода (ifstream), как в предыдущем разделе, стандартным потоком ввода (cin) или любым другим потоком istream. Для кода, подобного приведенному выше, не имеет значения, откуда поток istream получает данные. Все, что требуется знать нашей программе, — это то, что поток ist относится к классу istream и что данные имеют ожидаемый формат. Следующий раздел посвящен интересному вопросу: как выявлять ошибки в наборе входных данных и что можно сделать после выявления ошибки форматирования.

Записать данные в файл обычно проще, чем считать их оттуда. Как и прежде, как только поток проинициализирован, мы не обязаны знать, что именно он собой представляет. В частности, мы можем использовать выходной файловый поток (ofstream) из предыдущего раздела наравне с любым другим потоком ostream.

Например, мы могли бы пожелать, чтобы на выходе каждая пара была заключена в скобки.

for (int i=0; i<temps.size(); ++i)

  ost << '(' << temps[i].hour << ',' << temps[i].temperature << ")n";

Затем итоговая программа прочитала бы исходные данные из файла и создала новый файл в формате (час, температура).

 

 Поскольку файловые потоки автоматически закрывают свои файлы при выходе из области видимости, полная программ принимает следующий вид:

#include "std_lib_facilities.h"

struct Reading {      // данные о температуре воздуха

  int hour;           // часы после полуночи [0:23]

  double temperature; // по Фаренгейту

  Reading(int h, double t):hour(h), temperature(t) { }

};

int main()

{

  cout << "Пожалуйста, введите имя файла для ввода: ";

  string name;

  cin >> name;

  ifstream ist(name.c_str()); // поток ist считывает данные

                              // из файла,

                              // имя которого задано строкой name

  if (!ist) error("Невозможно открыть файл для ввода ",name);

  cout << "Пожалуйста, введите имя файла для вывода: ";

  cin >> name;

  ofstream ost(name.c_str()); // поток ost записывает данные

                              // в файл, имя которого задано

                              // строкой name

  if (!ost) error("Невозможно открыть файл для вывода ",name);

  vector<Reading> temps;      // здесь хранится считанная информация

  int hour;

  double temperature;

  while (ist >> hour >> temperature) {

    if (hour < 0 || 23 <hour) error("Некорректное время");

    temps.push_back(Reading(hour,temperature));

  }

  for (int i=0; i<temps.size(); ++i)

    ost << '(' << temps[i].hour << ','

        << temps[i].temperature << ")n";

}

10.6. Обработка ошибок ввода-вывода

Вводя данные, мы должны предвидеть ошибки и обрабатывать их. Какими бывают ошибки? Как их обрабатывать? Ошибки возникают из-за того, что их совершают люди (неправильно поняли инструкцию, сделали опечатку, по клавиатуре прошлась кошка и т.д.), из-за того, что файлы не соответствуют спецификациям, из-за того, что программисты имеют неправильное представление об ожидаемых данных, и т.д. Возможности для совершения ошибок при вводе данных ничем не ограничены! Однако поток istream сводит их все к четырем возможным классам, которые называют состояниями потока (stream state)

 

 К сожалению, различия между состояниями fail() и bad() определены неточно и зависят от точки зрения программистов на определение операций ввода-вывода для новых типов. Однако основная идея проста: если операция ввода обнаруживает простую ошибку форматирования, она позволяет потоку вызвать функцию fail(), предполагая, что вы (пользователь операции ввода) способны ее исправить. Если же, с другой стороны, произошло нечто совершенно ужасное, например неправильное чтение с диска, то операция ввода позволяет потоку вызвать функцию bad(), предполагая, что вам ничего не остается делать, кроме как отказаться от попытки считать данные из потока. Это приводит нас к следующей общей логике:

int i = 0;

cin >> i;

if (!cin) { // мы окажемся здесь (и только здесь),

            // если операция ввода не выполнена

  if (cin.bad()) error("cin испорчен "); // поток поврежден: стоп!

  if (cin.eof()) {

    // входных данных больше нет

    // именно так мы хотели бы завершить ввод данных

  }

  if (cin.fail()) { // с потоком что-то случилось

    cin.clear();    // приготовиться к дальнейшему вводу

                    // исправление ситуации

  }

}

Выражение !cin можно прочитать как “поток cin в плохом состоянии”, или “с потоком cin что-то случилось”, или “поток cin не находится в состоянии good()”. Это выражение противоположно по смыслу выражению “операция успешно завершена”. Обратите внимание на инструкцию cin.clear(), в которой обрабатывается состояние fail(). Если поток поврежден, то мы, вероятно, можем его восстановить. Для того чтобы сделать это, мы явно выводим поток из состояния fail() и можем снова просматривать последовательность символов, находящихся в этом потоке; функция clear() гарантирует, что после выполнения вызова cin.clear() поток cin перейдет в состояние good().

Рассмотрим пример использования состояния потока. Представим себе, что считываем в вектор последовательность целых чисел, которые могут завершаться символом * или признаком конца файла (<Ctrl+Z> в системе Windows или <Ctrl+D> в системе Unix). Например, пусть в файле записаны следующие числа:

1 2 3 4 5 *

Ввести их можно с помощью такой функции:

void fill_vector(istream& ist, vector<int>& v, char terminator)

  // считывает целые числа из потока ist в вектор v,

  // пока не будет достигнут признак eof() или символ завершения

{

  int i = 0;

  while (ist >> i) v.push_back(i);

  if