谷雨同学的 C++ 教程

输入

字符串输入

想要输入一个字符串到字符数组，一般有三种方法：

1. cin >>

最常见的就是我们上一节中见到的，直接 cin >>：

char a[30]{};
cin >> a;

但是这样存在一些问题。

  • 一是遇到空格（或 Tab、换行）自动结束：输入 How are you? 的结果只能让 a 存下 "How"；
  • 二是可能发生越界，如果输入超过字符数组大小的字符串会发生意外错误（即越界访问数组 a）。

因此我们尽量只在有限的场合下使用它。

2. cin.getline()

第二种用法是 cin.getline()。你可以把 cin.getline 当成一个函数。这个函数可以接收两个参数：字符数组 和 最大长度。如：

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    char a[30]{};
    cin.getline(a, 30);
    cout << a << endl;
}

此时，你可以自由地输入任何大小不超过 30 的字符串。cin.getline() 将一直读到换行符才会停止：

Reading input!↵
Reading input!

当输入的字符个数超过 最大长度 时会发生截断。比如上例中 cin.getline() 限制为 30 个，那么读取的时候只会将前 29 个字符和 '\0' 存入数组 a，剩下的字符仍然停留在缓冲区中而不被读取。同时，会导致 cin 进入失败状态。关于失败状态的详细讨论将会在后面的章节中展开。

abcdefghijabcdefghijabcdefghijabcdefghij↵
abcdefghijabcdefghijabcdefghi

（相比 cin >>，使用 cin.getline() 不会导致数组越界这种危险的事情发生。）

默认情况下，cin.getline() 遇到换行符才会终止。如果你愿意的话，你可以设置为别的字符，只需给它多提供一个参数就可以。比如我想让它读到字符 'r' 停止，那么就：

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    char a[30]{};
    cin.getline(a, 30, 'r'); // 最后再添加一个参数
    cout << a << endl;
}

运行结果如：

Hello, world!↵
Hello, wo

注意，当 cin.getline() 读到终止字符的时候，会将其从缓冲区中拿走并抛弃，然后再向字符数组中存储一个空字符以示结束。

3. cin.get()

cin.get() 也可以当做一个函数，它的用法和 cin.getline() 几乎完全一致。比如：

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    char a[30]{};
    char b[30]{};
    cin.get(a, 10);      // 设置最大长度为 10，默认终止字符为换行 '\n'
    cin.get(b, 30, 'r'); // 设置终止字符为 'r'
    cout << a << endl;
    cout << b << endl;
}

Hi, C++!↵
How are you?↵
Hi, C++!
How a

是的，非常相似——不过为什么输出多了一个换行？这就是 cin.get() 和 cin.getline() 唯一不同的地方了：cin.get() 遇到终止字符后，并不会从缓冲区中拿走它。因此，在输入完第一行后，缓冲区内是这些字符：

缓冲区：{'H', 'i', ',', ' ', 'C', '+', '+', '!', '\n'}

由于 '\n' 是终止字符，所以读取到 '\n' 就会停止。但是 '\n' 仍然残留在缓冲区中……

数组 a：{'H', 'i', ',', ' ', 'C', '+', '+', '!', '\0', ... }
缓冲区：{'\n'}

所以执行 cin.get(b, 30, 'r') 的时候，首先会把这个 '\n' 读取出来，直到遇到 'r' 才会停止：

数组 b：{'\n', 'H', 'o', 'w', ' ', 'a', '\0', ...}
缓冲区：{'r', 'e', ' ', 'y', 'o', 'u', '?', '\n'}

同样地，'r' 及后面的字符全部滞留在了缓冲区中。之后在输出 b 的时候，会输出最开始的换行符，所以多了一个换行。

字符输入

下面我们来学习如何输入一个字符类型的变量。（当然了，这里就是指 char 类型。）

1. cin >>

cin >> 是最简单的输入到 char 的方法。我们在第一、二章中就已经很频繁地使用了。

char a;
cin >> a;

但是问题仍然存在，就是 cin >> 会忽略空格、Tab 和换行符（它们称为空白字符）。因此想把空格输入到一个 char 型变量是不能这样做的：

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    char a, b, c;
    cin >> a >> b >> c;
    cout << a << endl;
    cout << b << endl;
    cout << c << endl;
}

输入的空格会被跳过：

@ #$↵
@
#
$

这个时候就需要换一种方法了。

2. cin.get()

你可以用 cin.get() 来替换 cin >>，从而允许输入空格、Tab 和换行到 char 型变量中。它的用法是这样的：

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    char a, b, c;
    cin.get(a);  // 输入到 a
    cin.get(b);  // 输入到 b
    cin.get(c);  // 输入到 c
    cout << a << endl;
    cout << b << endl;
    cout << c << endl;
}

这个时候空格就可以存入变量中：

@ #$↵
@
 
#

除此之外，cin.get() 还有另一种形式，它的效果是完全相同的：

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    char a, b, c;
    a = cin.get();  // 输入到 a
    b = cin.get();  // 输入到 b
    c = cin.get();  // 输入到 c
    cout << a << endl;
    cout << b << endl;
    cout << c << endl;
}

这种形式的输入在某些场合特别有用。

输入其它

我们也知道 cin >> 还可用于输入整数、浮点数等。这里面并没有太多新知识，唯需了解空白字符是这类输入的终止字符，即当 cin >> 读取数时遇到空格、Tab和换行就会终止此次读取。同样地，cin >> 读取数时遇到空白字符也会忽略，所以

42     56↵

和

42↵
↵
↵
↵
↵
  56↵

的效果是一致的：这些空白字符都会被忽略。

注意事项

cin.get() 在输入字符串的时候会残留终止字符，这件事情上文已经细致地说明了。因此这样的代码会让 b “空手而归”：

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    char a[30]{};
    char b[30]{};
    cin.get(a, 30, '!');
    cin.get(b, 30, '!');
    cout << "a is: " << a << endl;
    cout << "b is: " << b << endl;
}

First string!Second string!↵
a is: First string
b is:

因为第 6 行输入完成之后残留 '!' 在缓冲区中，当第 7 行再次 cin.get() 时，一上来就是终止字符，所以会直接向 b 中输入表示结束的空字符并停止读入。接下来再多的 cin.get()，只要它读取字符串的终止字符还是 '!'，它仍然无济于事，啥也读不到。

这个时候，你可以通过读入字符的 cin.get() ，将残留的 ! “吃掉”，打破这一僵局。

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    char a[30]{};
    char b[30]{};
    cin.get(a, 30, '!');
    char temp;           // 把残留的 '!' 读取到临时字符变量 temp 中
    cin.get(temp);       // 当然你可以直接用一句 `cin.get();`，无需声明额外变量
    cin.get(b, 30, '!');
    cout << "a is: " << a << endl;
    cout << "b is: " << b << endl;
}

对于 cin >>，也有同样的问题。比如这段代码输入 Hello @ 后，b 并没有读入 '@'，而是读入了之前那个空格。因为 cin >> 也不会处理残留的空格、Tab 和换行符，所以这个时候你可能需要再加入一个临时的 cin.get() 来消除影响。

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    char a[30]{};
    cin >> a; // 这里仅用字符串演示；然而cin>>读取字符和数的时候也会发生类似的情形
    char b;
    cin.get(b);
    cout << "a is: " << a << endl;
    cout << "b is: " << b << endl;
}

在处理残留字符时，也可以用 cin.ignore() 来代替 cin.get()。它的作用是抛弃缓冲区的下一个字符，和 cin.get() 的区别是返回值不同。

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