Программирование. Принципы и практика использования C++ Исправленное издание

 int hour;
 double temperature;
 while (ist >> hour >> temperature) {
  if (hour < 0 || 23 <hour) error("Некорректное время");
  temps.push_back(Reading(hour,temperature));
 }

Это типичный цикл ввода. Поток istream с именем ist мог бы быть файловым потоком ввода (ifstream), как в предыдущем разделе, стандартным потоком ввода (cin) или любым другим потоком istream. Для кода, подобного приведенному выше, не имеет значения, откуда поток istream получает данные. Все, что требуется знать нашей программе, — это то, что поток ist относится к классу istream и что данные имеют ожидаемый формат. Следующий раздел посвящен интересному вопросу: как выявлять ошибки в наборе входных данных и что можно сделать после выявления ошибки форматирования.

Записать данные в файл обычно проще, чем считать их оттуда. Как и прежде, как только поток проинициализирован, мы не обязаны знать, что именно он собой представляет. В частности, мы можем использовать выходной файловый поток (ofstream) из предыдущего раздела наравне с любым другим потоком ostream.

Например, мы могли бы пожелать, чтобы на выходе каждая пара была заключена в скобки.

 for (int i=0; i<temps.size; ++i)
  ost << '(' << temps[i].hour << ',' << temps[i].temperature << ")\n";

Затем итоговая программа прочитала бы исходные данные из файла и создала новый файл в формате (час, температура).

Поскольку файловые потоки автоматически закрывают свои файлы при выходе из области видимости, полная программ принимает следующий вид:

 #include "std_lib_facilities.h"

 struct Reading { // данные о температуре воздуха
  int hour; // часы после полуночи [0:23]
  double temperature; // по Фаренгейту
  Reading(int h, double t):hour(h), temperature(t) { }
 };

 int main
 {
  cout << "Пожалуйста, введите имя файла для ввода: ";
  string name;
  cin >> name;
  ifstream ist(name.c_str); // поток ist считывает данные
  // из файла,
  // имя которого задано строкой name
  if (!ist) error("Невозможно открыть файл для ввода ",name);
  cout << "Пожалуйста, введите имя файла для вывода: ";
  cin >> name;
  ofstream ost(name.c_str); // поток ost записывает данные
  // в файл, имя которого задано
  // строкой name
  if (!ost) error("Невозможно открыть файл для вывода ",name);
  vector<Reading> temps; // здесь хранится считанная информация
  int hour;
  double temperature;
  while (ist >> hour >> temperature) {
  if (hour < 0 || 23 <hour) error("Некорректное время");
  temps.push_back(Reading(hour,temperature));
  }
  for (int i=0; i<temps.size; ++i)
  ost << '(' << temps[i].hour << ','
  << temps[i].temperature << ")\n";
 }

10.6. Обработка ошибок ввода-вывода

Вводя данные, мы должны предвидеть ошибки и обрабатывать их. Какими бывают ошибки? Как их обрабатывать? Ошибки возникают из-за того, что их совершают люди (неправильно поняли инструкцию, сделали опечатку, по клавиатуре прошлась кошка и т.д.), из-за того, что файлы не соответствуют спецификациям, из-за того, что программисты имеют неправильное представление об ожидаемых данных, и т.д. Возможности для совершения ошибок при вводе данных ничем не ограничены! Однако поток istream сводит их все к четырем возможным классам, которые называют состояниями потока (stream state)

К сожалению, различия между состояниями fail и bad определены неточно и зависят от точки зрения программистов на определение операций ввода-вывода для новых типов. Однако основная идея проста: если операция ввода обнаруживает простую ошибку форматирования, она позволяет потоку вызвать функцию fail, предполагая, что вы (пользователь операции ввода) способны ее исправить. Если же, с другой стороны, произошло нечто совершенно ужасное, например неправильное чтение с диска, то операция ввода позволяет потоку вызвать функцию bad, предполагая, что вам ничего не остается делать, кроме как отказаться от попытки считать данные из потока. Это приводит нас к следующей общей логике:

 int i = 0;
 cin >> i;
 if (!cin) { // мы окажемся здесь (и только здесь),
  // если операция ввода не выполнена
  if (cin.bad) error("cin испорчен "); // поток поврежден: стоп!
  if (cin.eof) {
  // входных данных больше нет
  // именно так мы хотели бы завершить ввод данных
  }
  if (cin.fail) { // с потоком что-то случилось
  cin.clear; // приготовиться к дальнейшему вводу
  // исправление ситуации
  }
 }

Выражение !cin можно прочитать как “поток cin в плохом состоянии”, или “с потоком cin что-то случилось”, или “поток cin не находится в состоянии good”. Это выражение противоположно по смыслу выражению “операция успешно завершена”. Обратите внимание на инструкцию cin.clear, в которой обрабатывается состояние fail. Если поток поврежден, то мы, вероятно, можем его восстановить. Для того чтобы сделать это, мы явно выводим поток из состояния fail и можем снова просматривать последовательность символов, находящихся в этом потоке; функция clear гарантирует, что после выполнения вызова cin.clear поток cin перейдет в состояние good.

Рассмотрим пример использования состояния потока. Представим себе, что считываем в вектор последовательность целых чисел, которые могут завершаться символом * или признаком конца файла (<Ctrl+Z> в системе Windows или <Ctrl+D> в системе Unix). Например, пусть в файле записаны следующие числа:

 1 2 3 4 5 *

Ввести их можно с помощью такой функции:

 void fill_vector(istream& ist, vector<int>& v, char terminator)