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 <iostream>
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 <stdio.h>

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 %d\n", x);

    return 0;
}
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 217,185评论 6 503
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,652评论 3 393
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 163,524评论 0 353
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,339评论 1 293
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,387评论 6 391
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,287评论 1 301
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,130评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,985评论 0 275
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,420评论 1 313
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,617评论 3 334
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,779评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,477评论 5 345
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,088评论 3 328
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,716评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,857评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,876评论 2 370
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,700评论 2 354

推荐阅读更多精彩内容