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C++ cin判断输入结束(读取结束)

cin 可以用来从键盘输入数据;将标准输入重定向为文件后,cin 也可以用来从文件中读入数据。在输入数据的多少不确定,且没有结束标志的情况下,该如何判断输入数据已经读完了呢?

从文件中读取数据很好办,到达文件末尾就读取结束了。从控制台读取数据怎么办呢?总不能把控制台关闭吧?这样程序也运行结束了!

其实,在控制台中输入特殊的控制字符就表示输入结束了:
  • 在 Windows 系统中,通过键盘输入时,按 Ctrl+Z 组合键后再按回车键,就代表输入结束。
  • 在 UNIX/Linux/Mac OS 系统中,Ctrl+D 代表输入结束。

不管是文件末尾,还是 Ctrl+Z 或者 Ctrl+D,它们都是结束标志;cin 在正常读取时返回 true,遇到结束标志时返回 false,我们可以根据 cin 的返回值来判断是否读取结束。

cin 判断控制台(键盘)读取结束

输入若干个正整数,输出其中的最大值,程序该如何编写?
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int n;
    int maxN = 0;
    while (cin >> n){  //输入没有结束,cin 就返回 true,条件就为真
        if (maxN < n)
            maxN = n;
    }
    cout << maxN <<endl;
    return 0;
}
在 Windows 下运行该程序,先输入以下整数:

10
30
93
206
8

然后在按下 Ctrl+Z 组合键(可以在当前行,也可以在新的一行),接着按下回车键,输入就结束了,此时 cin 返回 false,循环结束,得到了最大值。

完整的输入输出结果如下所示:

10↙
30↙
93↙
206↙
8↙
^Z↙
206

表示回车键,^Z表示 Ctrl+Z 组合键。

cin 判断文件读取结束

如果将标准输入重定向为某个文件,如在程序开始添加freopen("test.txt", "r", stdin);语句,或者不添加上述语句,但是在 Windows 的“命令提示符”窗口中输入:

mycin < test.txt  //假设编译生成的可执行文件的名字为 mycin.exe

则都能使得本程序不再从键盘输入数据,而是从 test.txt 文件输入数据(前提是 test.txt 文件和 mycin.exe 在同一个文件夹中)。在这种情况下,test.txt 文件中并不需要包含 Ctrl+Z,只要有用空格或回车隔开的若干个正整数即可。

cin 读到文件末尾时,cin>>n就会返回 false,从而导致程序结束。例如,假定 test.txt 文件中的内容如下所示:

112
23123
34 444 55
44

对于前面的代码,在“命令提示符”窗口中先 cd 到 mycin.exe 所在目录,然后输入mycin < test.txt,则程序的输出是:
23123

下面是笔者实操演示图:
将输入重定向到文件

答疑解惑

在《C++重载<<和>>》一节中我们提到过 istream 类将>>重载为成员函数,而且这些成员函数的返回值是 cin 的引用。准确地说,cin>>n的返回值的确是 istream & 类型的,而 while 语句中的条件表达式的返回值应该是 bool 类型、整数类型或其他和整数类型兼容的类型,istream & 显然和整数类型不兼容,为什么while(cin>>n)还能成立呢?

这是因为,istream 类对强制类型转换运算符 bool 进行了重载,这使得 cin 对象可以被自动转换成 bool 类型。所谓自动转换的过程,就是调用 cin 的 operator bool() 这个成员函数,而该成员函数可以返回某个标志值,该标志值在 cin 没有读到输入结尾时为 true,读到输入结尾后变为 false。对该标志值的设置,在 operator <<() 成员函数中进行。

如果 cin 在读取过程中发生了错误,cin>>n这样的表达式也会返回 false。例如下面的程序:
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int n;
    while (cin >> n)
        cout << n << endl;
    return 0;
}
程序本该输入整数,如果输入了一个字母,则程序就会结束。因为,应该读入整数时却读入了字母也算读入出错。

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