while(!file.eof())和while(file >> variable)的区别是什么？

Question

首先 - 我手头上有一个文本文件，其中包含二进制数字，每行一个数字。我想在C++程序中读取它们并将它们相加。我编写了一个函数，将它们转换为十进制数并在此之后将它们相加，我很确定这个函数是正确的。但是，对于这两种不同的读取文本文件的方式，我得到了不同的结果（只有其中一个结果是正确的）[我的函数是decimal()]：

ifstream file;
file.open("sample.txt");
int sum = 0;
string BinaryNumber;
while (!file.eof()){
    file >> BinaryNumber;
    sum+=decimal(BinaryNumber);
}

这样我的总和就太大了，但只差一个很小的数量。

ifstream file;
file.open("sample.txt");
int sum = 0;
string BinaryNumber;
while (file >> BinaryNumber){
    sum+=decimal(BinaryNumber);
}

通过这种方式，我得到了正确的总和。经过一些测试，我得出结论，使用eof（）的while循环比另一个while循环多进行一次迭代。那么我的问题是 - 从文本文件中读取的这两种方法有什么区别？为什么第一个while循环给我错误的结果，它可能做了额外的迭代？

- qiubit

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file >> variable 检查输入后的 file 状态。每当您输入错误或达到 EOF 时，条件为 false。 - πάντα ῥεῖ

你的第一个示例失败了，因为eof()返回先前读取操作的状态，并且直到你读取完流的末尾后才返回false。 - Captain Obvlious

Answer 1

区别在于 >> 先读取数据，然后告诉您是否成功，而 file.eof() 在读取之前进行检查。这就是为什么使用 file.eof() 方法会多读取一次，并且该读取是无效的。

您可以通过将检查移动到读取后的位置来修改 file.eof() 代码，使其正常工作，如下所示：

// This code has a problem, too!
while (true) {            // We do not know if it's EOF until we try to read
    file >> BinaryNumber; // Try reading first
    if (file.eof()) {     // Now it's OK to check for EOF
        break;            // We're at the end of file - exit the loop
    }
    sum+=decimal(BinaryNumber);
}

然而，如果最后一个数据条目后面没有定界符，此代码将会出错。因此，你的第二种方法（即检查>>的结果）是正确的。

编辑：此帖子已根据this comment进行了编辑。

- Sergey Kalinichenko

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它们都检查eof吗，还是>>版本检查bad？ - user541686

@Mehrdad，>> 操作取决于您是否使用 C++11：在 C++11 之前，它调用 operator void*；从 C++11 开始，它调用 operator bool()（链接）。 - Sergey Kalinichenko

实际上，在读取输入后检查eof()是错误的！这次错误的方向相反：如果最后一个值后面没有跟着一个空格，它就不会被处理。唯一正确的方法是检查file的状态，即转换为布尔值或fail()。 - Dietmar Kühl

@dasblinkenlight：啊，好的，不过那不是我的重点。似乎布尔转换使用的是“fail”而不是“eof”，因此首先语义上并不完全相同。 - user541686

@DietmarKühl 感谢您的精彩评论！我没有意识到“修复”是有问题的（我在我的代码中使用了将转换为 bool/ void*，但我没有意识到中间的 eof 检查是有问题的）。我编辑了答案来解释这一点。 - Sergey Kalinichenko

Answer 2

当使用file.eof()进行输入测试时，最后一次输入可能会失败且值保持不变，因此会被处理两次：读取字符串时，流首先跳过前导空格，然后读取字符，直到找到空格为止。假设最后的值后面紧跟一个换行符，则流尚未触及EOF，即file.eof()不是true，但读取字符串失败，因为没有非空格字符。

当使用file >> value进行操作并检查其成功时：总是使用这种方法！使用eof()仅是为了确定读取失败是否是由于达到EOF或其他原因所致。

- Dietmar Kühl