20.7. Состояния потока

Пользователей библиотеки iostream, разумеется, интересует, находится ли поток в

int ival;

ошибочном состоянии. Например, если мы пишем

cin >> ival;

и вводим слово "Borges", то cin переводится в состояние ошибки после неудачной попытки присвоить строковый литерал целому числу. Если бы мы ввели число 1024, то чтение прошло бы успешно и поток остался бы в нормальном состоянии.

Чтобы выяснить, в каком состоянии находится поток, достаточно проверить его значение

if ( !cin )

на истину:

// операция чтения не прошла или встретился конец файла

while ( cin >> word )

Для чтения заранее неизвестного количества элементов мы обычно пишем цикл while:

// операция чтения завершилась успешно ...

Условие в цикле while будет равно false, если достигнут конец файла или произошла ошибка при чтении. В большинстве случаев такой проверки потокового объекта достаточно. Однако при реализации оператора ввода для класса WordCount из раздела 20.5 нам понадобился более точный анализ состояния.

У любого потока есть набор флагов, с помощью которых можно следить за состоянием потока. Имеются четыре предикатные функции-члена:

if ( inOut.eof() )

•eof() возвращает true, если достигнут конец файла:

//отлично: все прочитано ...

•bad() возвращает true при попытке выполнения некорректной операции, например при установке позиции за концом файла. Обычно это свидетельствует о том, что поток находится в состоянии ошибки;

•fail() возвращает true, если операция завершилась неудачно, например не удалось открыть файл или передан некорректный формат ввода:

ifstream iFile( filename, ios_base::in );

error_message( ... );

•good() возвращает true, если все вышеперечисленные условия ложны:

if ( inOut.good() )

Существует два способа явно изменить состояние потока iostream. С помощью функции-члена clear() ему явно присваивается указанное значение. Функция setstate() не сбрасывает состояние, а устанавливает один из флагов, не меняя значения остальных. Например, в коде оператора ввода для класса WordCount при обнаружении неверного формата мы используем setstate() для установки флага fail в состоянии

if ((ch = is.get()) != '<' )

{

is.setstate( ios_base::failbit ); return is;

объекта istream:

}

ios_base::badbit ios_base::eofbit ios_base::failbit

Имеются следующие значения флагов состояния:

ios_base::goodbit

Для установки сразу нескольких флагов используется побитовый оператор ИЛИ:

is.setstate( ios_base::badbit | ios_base::failbit );

if ( !cin ) {

cerr << "Ошибка ввода WordCount" << endl; return -1;

При тестировании оператора ввода в классе WordCount (см. раздел 20.5) мы писали:

}

Возможно, вместо этого мы предпочли бы продолжить выполнение программы, предупредив пользователя об ошибке и попросив повторить ввод. Но перед чтением нового значения из потока cin необходимо перевести его в нормальное состояние. Это можно сделать с помощью функции-члена clear():

cin.clear(); // сброс ошибок

В более общем случае clear() используется для сброса текущего состояния и установки одного или нескольких флагов нового. Например:

cin.clear( ios_base::goodbit );

восстанавливает нормальное состояние потока. (Оба вызова эквивалентны, поскольку goodbit является для clear() аргументом по умолчанию.)

ios_base::iostate old_state = cin.rdstate();

cin.clear(); process_input();

// перевести поток cin в прежнее состояние

Функция-член rdstate() позволяет получить текущее состояние объекта:

cin.clear( old_state );

Упражнение 20.15

Измените один (или оба) оператор ввода для класса Date из упражнения 20.7 и/или класса CheckoutRecord из упражнения 20.8 (см. раздел 20.4) так, чтобы они устанавливали состояние объекта istream. Модифицируйте программы, которыми вы пользовались для тестирования этих операторов, для проверки явно установленного состояния, вывода его на печать и сброса в нормальное. Протестируйте программы, подав на вход правильные и неправильные данные.

20.8. Строковые потоки

Библиотека iostream поддерживает операции над строковыми объектами в памяти. Класс ostringstream вставляет символы в строку, istringstream читает символы из строкового объекта, а stringstream может использоваться как для чтения, так и для записи. Чтобы работать со строковым потоком, в программу необходимо включить заголовочный файл

#include <sstream>

Например, следующая функция читает весь файл alice_emma в объект buf класса ostringstream. Размер buf увеличивается по мере необходимости, чтобы вместить все символы:

#include <string> #include <fstream> #include <sstream>

string read_file_into_string()

{

ifstream ifile( "alice_emma" ); ostringstream buf;

char ch;

while ( buf && ifile.get( ch )) buf.put( ch );

return buf.str();

}

Функция-член str() возвращает строку – объект класса string, ассоциированный со строковым потоком ostringstream. Этой строкой можно манипулировать так же, как и “обычным” объектом класса string. Например, в следующей программе text почленно

int main()

{

string text = read_file_into_string();

// запомнить позиции каждого символа новой строки vector< string::size_type > lines_of_text; string::size_type pos = 0;

while ( pos != string::npos )

{

pos = text.find( '\n' pos ); lines_of_text.push_back( pos );

}

// ...

инициализируется строкой, ассоциированной с buf:

}

Объект класса ostringstream можно использовать для автоматического форматирования составной строки, т.е. строки, составленной из данных разных типов. Так, следующий оператор вывода автоматически преобразует любой арифметический тип в соответствующее строковое представление, поэтому заботиться о выделении нужного количества памяти нет необходимости:

#include <iostream> #include <sstream>

int main()

{

ostringstream format_message;

// преобразование значений в строковое представление format_message << "ival: " << ival

<<" адрес ival: " << pival << 'n'

<<"dval: " << dval

<<" адрес dval: " << pdval << endl;

string msg = format_message.str();

cout << " размер строки сообщения: " << msg.size() << " сообщение: " << msg << endl;

}

Иногда лучше собрать все диагностические сообщения об ошибках, а не выводить их по мере возникновения. Это легко сделать с помощью перегруженного множества функций

string

format( string msg, int expected, int received )

{

ostringstream message;

message << msg << " ожидалось: " << expected << " принято: " << received << "\n";

return message.str();

}

string format( string msg, vector<int> *values );

форматирования:

// ... и так далее

Приложение может сохранить такие строки для последующего отображения и даже рассортировать их по серьезности. Обобщить эту идею помогают классы Notify (извещение), Log (протокол) и Error (ошибка).

Поток istringstream читает из объекта класса string, с помощью которого был сконструирован. В частности, он применяется для преобразования строкового представления числа в его арифметическое значение:

#include <iostream> #include <sstream> #include <string>

int main()

{

// создает строку, в которой значения разделены пробелами ostringstream format_string;

format_string << ival << " " << pival << " "

<<dval << " " << pdval << endl;

//извлекает сохраненные значения в коде ASCII

//и помещает их в четыре разных объекта

istringstream input_istring( format_string.str() );

input_istring >> ival >> pival >> dval >> pdval;

}

Упражнение 20.16 В языке Си форматирование выходного сообщения производится с помощью функций

printf( "ival: %d\tdval% %g\tcval: %c\tsval: %s",

семейства printf(). Например, следующий фрагмент

ival, dval, cval, sval );

печатает:

Первым аргументом printf() является форматная строка. Каждый символ % показывает, что вместо него должно быть подставлено значение аргумента, а следующий за ним символ определяет тип этого аргумента. Вот некоторые из поддерживаемых типов

%d целое число

%g число с плавающей точкой

%c char

(полное описание см. в [KERNIGHAN88]):

%s C-строка