为什么在C++中输入“|”会导致代码进入无限循环？

Question

我正在阅读《使用C++编程：原理与实践》（第二版）
我发现了这个问题：

• 编写一个程序，其中包含一个while循环，每次循环都会读取两个整数，然后打印它们。当输入终止符“|”时退出程序。

以下是我的尝试：

#include <iostream>
using namespace std;
int main () {
int x, y;
while (x != '|' || y != '|'){
    cin >> x;
    cin >> y;
    cout << x << endl;
    cout << y << endl;
}

return 0;
}

输入 '|' 时，会出现类似于无限循环和意外输出的情况。

• 发生了什么？
• 我做错了什么？

- Darin Benas

---

你的代码中写着“当 x 不等于 '|' 或者 y 不等于 '|' 时......”，这意味着只有当两个变量都是 '|' 时，循环才会停止。 - eesiraed

另外，x和y是整数，不是字符。它们不能是'|'。在输入之前使用cin.peek()检查'|'。 - eesiraed

你的代码存在未定义行为：你试图使用 x 和 y，但没有将它们初始化为任何值。 - Tas

@FeiXiang，题目要求读取两个整数，使用 while 循环。不是字符串，先生。 - Darin Benas

请使用&&替代||，并考虑使用do...while循环。 - Remy Lebeau

Answer 1

首先，在while循环中比较' | '之前，您尚未将x或y设置为任何值。这意味着它们可能具有任意值，而您的循环甚至可能不会开始。

---

至于为什么会看到无限循环，因为变量的类型为int，cin>>something将尝试将输入的字符转换为整数并放入变量中。

如果这些字符的初始序列不形成有效的整数（例如，它是'|'字符），则cin>>将失败，变量将保持不变，输入流将保持不变。

因此，当您再次获取下一个整数时，|仍然在输入流中，完全相同的事情会一遍又一遍地发生-请注意拉丁短语与您的问题标题之间的相似之处:-)

---

要解决这个问题，您可以尝试通过逐个字符查看来查看流中是否有|。如果是，请退出。如果没有，请尝试使用正常的if（stream>>variable）方法获取两个整数。

这可以使用cin.peek()检查下一个字符，以及cin.get()删除字符来完成。您还必须考虑到peek和get都不会跳过空格，就像operator>>可能会做的那样。

类似以下内容应该是一个好的开始：

#include <iostream>
#include <cctype>

int main() {
    int x, y;

    while (true) {
        // Skip all white space to (hopefully) get to number or '|'.

        while (std::isspace(std::cin.peek())) std::cin.get();

        // If it's '|', just exit, your input is done.

        if (std::cin.peek() == '|') break;

        // Otherwise, try to get two integers, fail and stop if no good.

        if (! (std::cin >> x >> y)) {
            std::cout << "Invalid input, not two integers\n";
            break;
        }

        // Print the integers and carry on.

        std::cout << "You entered " << x << " and " << y << "\n";
    }

    return 0;
}

---

使用各种测试数据，证明它涵盖了我能想到的所有情况：

pax$ ./myprog </dev/null
Invalid input, not two integers

pax$ echo hello | ./myprog
Invalid input, not two integers

pax$ echo 1 | ./myprog
Invalid input, not two integers

pax$ echo 1 2 | ./myprog
You entered 1 and 2
Invalid input, not two integers

pax$ printf '1 2|' | ./myprog
You entered 1 and 2

pax$ printf '1 2\n3 4\n5     6 7   8   \n|' | ./myprog
You entered 1 and 2
You entered 3 and 4
You entered 5 and 6
You entered 7 and 8

pax$ printf '1 10     11   12   13    14    |   ' | ./myprog
You entered 1 and 10
You entered 11 and 12
You entered 13 and 14

- paxdiablo

---

对不起，我不知道什么是测试数据。我是个初学者，先生。 - Darin Benas

@DarinBenas，测试数据就是用来测试你的程序的数据 :-) 最后一节展示了各种测试案例（输入由echo和printf语句提供给程序）。你 可以 运行程序并自己输入这些值，但通常自动化测试更加有用。 - paxdiablo

Answer 2

正如评论区和paxdiablo的答案指出的那样，您的两个变量未初始化，您正在尝试将其输入到int中，然后将其与char进行比较。

我们可以使用cin.peek()来查看下一个字符并检查它是否为'|'，而不是尝试将输入的int与char进行比较。

#include <iostream>
int main()
{
    int x, y;
    while(std::cin.peek() != '|') //cin.peek() will return the next character to be read
    {
        std::cin >> x >> y;
        std::cout << x << ' ' << y << '\n';
        std::cin.ignore(); //ignore whitespace/linebreak character left by extraction (>> operator)
    }
}

- eesiraed

---

应该检查 cin 的状态。对于非整数输入，这是一个无限循环。顺便说一下，我不是那个给你点踩的人.... - llllllllll

仅为完整起见，您可能希望查看空格处理。问题在于peek不会跳过空格行，而cin >> someInt会跳过，因此输入<space>|将导致问题。您的答案（包括一个字符的ignore）似乎假定没有多余的空格。此外，不检查cin >>的结果以确保它已工作（与在C中检查scanf的返回值相同）通常不是一个好主意。 - paxdiablo

@paxdiablo 我通常假设我的示例程序中输入格式正确，否则你会得到一些不太相关的代码，这会让人们感到困惑。例如，OP可能不理解为什么 if(!(cin >> x)) 检查输入是否失败。对于其他程序，这可能是检查输入是否在范围内的代码。这只是我的个人意见。 - eesiraed

Answer 3

因为你将 x 和 y 定义为整数，但你输入的是字符。 尝试使用以下代码

#include <iostream>
using namespace std;
int main ()
{
    char x=NULL, y=NULL;
    while (x != '|' || y != '|')
    {
        cin >> x;
        cin >> y;
        cout << x << endl;
        cout << y << endl;
    }

    return 0;
}

但它也有限制。您只能将输入作为单个数字处理。如果您想输入大量数字，请尝试这个。

#include <iostream>
using namespace std;
int main ()
{
    string  x="", y="";
    while (x != "|" || y != "|")
    {
        cin >> x;
        cin >> y;
        cout << x << endl;
        cout << y << endl;
    }

    return 0;
}

- Sayed Ahmad