C++公共接口：用于“cin”和“File”的统一操作方式

Question

cin和文件输入有共同的接口吗？

我想编写一个带有可选参数的程序。

prog [input-file]

如果指定了输入文件，则应从文件中读取，如果没有指定，则应从cin中读取。

据我所知，它们都实现了“istream”。您如何设置它，以便我可以执行类似于“in >> var”的操作，其中“in”是一个“istream”。

- Verhogen

Answer 1

#include <iostream>
#include <fstream>

int main(int argc, char **argv)
{
    std::ifstream f;
    if (argc >= 2) {
        f.open(argv[1]);
    }
    std::istream &in = (argc >= 2) ? f : std::cin;

    // use in here
}

您可以将部分工作转移到助手类中，以使发生的情况更清晰（请注意，在文件无法打开的情况下，这会略有不同）：

#include <iostream>
#include <fstream>

class ifstream_or_cin_t {
    std::ifstream f;

public:
    ifstream_or_cin_t(const char *filename)
    {
        if (filename) {
            f.open(filename);
        }
    }

    operator std::istream &() { return f.is_open() ? f : std::cin; }
};

static void do_input(std::istream &in)
{
    // use in...
}

int main(int argc, char **argv)
{
    do_input(
        ifstream_or_cin_t((argc >= 2) ? argv[1] : NULL));
}

- dave

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@Martin和@dave：虽然这当然是正确的，但我非常喜欢James的答案。将问题分解（决定从哪里读取而不是实际进行读取）成函数使代码更易于阅读。 - sbi

@sbi 这个分解怎么样？ ;) - dave

首先，我不喜欢为算法引入类。算法最好实现为函数，而类适合存储对象，即：状态（成员数据）加上操作（成员函数）。选择流是一种算法。但这可能只是我的偏好。第二个问题就不容置疑了：如果无法打开文件，此代码将悄悄地从控制台读取。想象一下用户输错文件名，然后坐在那里盯着闪烁的提示符，不知道该怎么办！ - sbi

@sbi，@James：经过考虑，我更喜欢James版本来处理简单类型的程序。但是如果需要解析大量命令行参数（通常不在主函数中完成），我需要再考虑一下。 - Martin York

Answer 2

你可以编写一个函数，该函数接受对 std::istream 的引用：

void do_input(std::istream& the_istream)
{
    int my_awesome_variable;
    the_istream >> my_awesome_variable;
}

使用示例：

int main()
{
    // reading from stdin:
    do_input(std::cin);

    // reading from a file:
    std::ifstream fs("test.txt");
    do_input(fs);
}

- James McNellis

Answer 3

我的两分意见：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>

extern char const* findFlag(int,char*[],char const*);
int main(int argc,char* argv[])
{
    std::string     isFile  = findFlag(argc,argv,"-f");
    std::ifstream   file;

    if (isFile != "")
    {   file.open(isFile.c_str());
    }
    std::istream&   data    = isFile != "" ? file : std::cin;


}

- Martin York

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只是一个小的风格问题...因为使用普通的c-strings时，==或!=比较将不起作用，所以当我比较它们时，我更喜欢显式地从c-string创建一个std::string。 - San Jacinto

@San Jacinto：我理解你在一般情况下的观点。但是我认为x == ""实际上比x == std::string("")更清晰。 - Martin York

那不应该是 !isFile.empty() 吗？ - sbi

Answer 4

istream& input = cin;

或者

inputFileStream ifstream(fileName);
istream& input = inputFileStream;

然而，我认为这不是一个很好的方法，因为cin没有close()，而ifstream有。

- Novikov

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你不能重新定向一个引用；即使你修复了明显的语法错误，input = inputFileStream 也无法工作。关于 close()，通常情况下你不需要调用 close()；你只需让析构函数处理它。 - James McNellis