输入流迭代器和异常

Question

几天前我在尝试使用istream迭代器和异常处理，然后发现了一个有趣的问题：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <iterator>
#include <algorithm>

using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])
{
   if (argc < 2) {
      cout << argv[0] << " <file>" << endl;
      return -1;
   }

   try {
      ifstream ifs(argv[1]);
      ifs.exceptions(ios::failbit | ios::badbit);
      istream_iterator<string> iss(ifs), iss_end;
      copy(iss, iss_end, ostream_iterator<string>(cout, "\n"));
   }
   catch (const ios_base::failure& e) {
      cerr << e.what() << endl;
      return -2;
   }

   return 0;
}

为什么在读取输入文件的最后一个单词后总是会引发failbit异常？

- null_pointer

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有人能修正一下格式吗？谢谢。 - Jürgen A. Erhard

我在C++编程时从未使用过迭代器读取文件，但在标准读取循环中，我有一个特殊的条件来判断文件结束（即在非EOF情况下进行读取）。 - Roman

@Roman：那你做错了。只测试EOF会导致无限循环，因为读取错误时永远不会到达文件结尾。最好的做法是始终同时测试EOF和失败。另一方面，OP的代码使用异常处理，因此是安全的。 - Konrad Rudolph

@Konrad Rudolph：我只在ACM竞赛中使用C++，因为输入数据格式是严格预定义的。 - Roman

@Roman：在大多数情况下，数据格式是严格定义的。这并不改变你做错了的事实。 - Martin York

Answer 1

failbit是在读取操作无法提取任何字符时设置的，无论是因为它遇到了EOF还是其他原因。

stringstream ss ("foo");
string s;
int i;

ss >> i; // sets failbit because there is no number in the stream
ss.clear();
ss >> s; // sets eofbit because EOF is hit
ss.clear();
ss >> s; // sets eofbit and failbit because EOF is hit and nothing is extracted.

- coppro

Answer 2

好问题。如果能够捕获该调用中的其他故障，但在遇到eof时仍然正常运行，那将是很好的。

话虽如此，我以前没有使用过流异常。我认为你可以进行复制并检查流的状态以便检测其他错误，例如：

ifstream ifs(argv[1]);
if (!ifs) {
    cerr << "Couldn't open " << argv[1] << '\n';
    return -1;
}
//ifs.exceptions(ios::failbit | ios::badbit);
istream_iterator<std::string> iss(ifs), iss_end;
copy(iss, iss_end, ostream_iterator<std::string>(cout, "\n"));
if (!ifs.eof()) {
    cerr << "Failed to read the entire file.\n";
    return -2;
}

- UncleBens

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@Roman：在这个程序中，我无法自己测试文件结束的条件，因为我无法控制读取循环。它是算法“copy”必须进行测试。无论如何，istream_iterator的默认构造函数创建了一个“过去末尾”的迭代器（使用STL术语），在这种情况下是EOF，以完成循环（“copy”的第二个参数）。 - null_pointer

@AProgrammer：但这就是程序的诀窍（也是我提问的原因）。我没有在ifs.exceptions(...)中指定ios::eofbit，所以“copy”应该正常到达文件结尾并且不会引发任何异常。我的意思是，如果我像这样做了：ifs.exceptions(ios::failbit | ios::badbit | ios::eofbit)，你所说的就是正确的。 - null_pointer

你似乎把评论放错了位置 :) 但我认为 istream_iterator 的结束是在它失败时而不是在 eof 处。此外，这些条件似乎无法可靠地分开测试。例如，在 coppro 的回复中在 "foo " 中添加一个空格，你会发现 eofbit 和 failbit 同时设置。所以要么你不使用异常，要么你接受 EOF 是异常的... - UncleBens

对不起，UncleBens！我以为这个文本框是页面的“全局”直到我意识到每个回复都有自己的文本框。我宁愿听从您的建议，不使用异常。谢谢。还要感谢大家。 - null_pointer

Answer 3

通过读取直到失败（触发异常），然后检查失败的原因来检测EOF条件。

扩展一下：当使用 >> 读取一个值后，流操作符 void* 返回 NULL 时，istream_iterator 就会变得无效。但是为了达到这个目的，>> 操作符必须设置失败位，从而引发异常。

- AProgrammer