2

Как в С++ запросить у пользователя число с обработкой ошибок ввода и повторным запросом значения, если пользователь ввёл не число?

Уточняю, что меня не устраивает в любых других методах запроса данных от пользователя - меня не устраивает, что для того, чтобы нормально такой запрос данных отработал поток cin должен быть в идеальном состоянии, в нём не должно быть лишних символов, перед вызовом функции запроса значения все предыдущие вызовы аналогичных функций (если их несколько разных) должны отработать идеально не записав в конец '\n' или не оставив после себя символов, так как пользователь написал 5 символов, а выше кто-то с помощью cin.get() извлёк только один символ. Нужна универсальная не умирающая от каждого чиха функция. Для этого я придумал тест-кейсы. Зачем всё это нужно? На учёбе у людей какая-то небывалая проблема, у них постоянно проблемы с потоками ввода вывода, после int n; cin >> n; и ввода туда символа у них дальше все запросы пролетают махом, то ещё что-то. Нужна неубиваемая функция, которая будет работать при любом раскладе нормально. Вот в C# я не знаю, как можно так убить работу программы, там делай что угодно, здесь же "сотни" способов нарушить работу программы.

Тест-кейсы:

  1. Вызвав функцию ввести не число. Ожидается: Повторный запрос ввода значения
  2. Вызвав функцию ввести число не входящее в запрашиваемый диапазон. Ожидается: Повторный запрос ввода значения
  3. Вызвав функцию ввести число, пробел и буквы. Ожидается: Повторный запрос ввода значения
  4. Вызвав функцию ввести число и пробел. Ожидается: Повторный запрос ввода значения
  5. Вызвав функцию ввести число входящее в запрашиваемый диапазон. Ожидается: Число принято, функция вернула результат
  6. После возврата результата функцией и её повторном вызове не выводится два или более раз сообщение и только потом останавливается с ожиданием ввода пользователем. Сообщение всегда выводится строго один раз после успешного срабатывания этой же самой функции ранее.
  7. Ввести любое количество символов, превышающее один символ, запросить после этого один символ (cout << cin.get()) и вызвать функцию. Ожидается: Запрос ввода значения в нормальном режиме без аномалий вроде зависания без запроса значения или требования нажать Enter 2 раза, так как cin.ignore ждёт, где ожидалось, что ждать не будет и всё в этом духе.

Формат вызова требуемой функции (название и типы не обязательно именно такие, можно и int). Так же на этом примере можно потестить.

// Часть заголовочных файлов может быть нужна для мной выложенных примеров кода в ответе
#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <functional>
#include <cctype>
#include <algorithm>
#include <cassert>

int main()
{
    using namespace std;

    setlocale(LC_ALL, "Rus");

    const uint32_t MIN_ARRAY_SIZE = 1u;
    const uint32_t MAX_ARRAY_SIZE = 50u;

    const string message = "Введите кол-во элементов в массиве в диапазоне от " +
        to_string(MIN_ARRAY_SIZE) + " до " + to_string(MAX_ARRAY_SIZE) + ": ";

    const uint32_t numberOfValues = 
          getUserInputAsUInt32(message, MIN_ARRAY_SIZE, MAX_ARRAY_SIZE);

    const uint32_t numberOfValues2 = 
          getUserInputAsUInt32(message, MIN_ARRAY_SIZE, MAX_ARRAY_SIZE);

    return 0;
}

Внутри getUserInputAsUInt32 должен быть цикл, который не вернёт управление, пока не введут правильное значение и последующие запросы значений должны срабатывать правильно, а не, к примеру, выводить запрос данных два раза подряд, если пользователь ввёл число, пробел и буквы.

Пока что лучшее решение, на мой взгляд, которое проходит все тест-кейсы, кроме #7. Самый надёжный вариант, который возвращает результат, только если ввели значение строго из запрашиваемого диапазона без других лишних символов и пробелов:

uint32_t getUserInputAsUInt32(const std::string& message, uint32_t min, uint32_t max)
{
    using namespace std;
    assert(min < max);

    uint32_t number = 0u;
    while (true)
    {
        cout << message;

        string input;
        getline(cin, input);

        if (input.length() == 0)
        {
            continue;
        }

        const int64_t digitsCount = count_if(input.begin(), input.end(),
            [](unsigned char ch) { return isdigit(ch); });

        if (static_cast<size_t>(digitsCount) == input.length())
        {
            const uint64_t temp = stoull(input);
            if (temp <= numeric_limits<uint32_t>::max())
            {
                number = static_cast<uint32_t>(temp);
                if (number >= min && number <= max)
                {
                    break;
                }
            }
        }
    }
    return number;
}
1

2 ответа 2

1

Тут все просто. Диалог с пользователем можно и нужно вести с помощью cout вот так

include <iostream>
include <windows.h>
include <stdlib>
include <cstring>  

using namespace std;

 int main (void){
 SetConsoleCP (1251);
 SetConsoleOutputCP (1251);
int a;
cout << "Введите целое число" << endl;
string number;
cin >> number;
a = atoi (number)

Обработку ошибок можно делать через цикл вот так

 while (a != atoi(namber.c_str())){
 cout << "Ошибка, введите число, пожалуйста" << endl;
 cin >> number;
 a = atoi (number.c_str());
 }

Но можно и, мне кажется, правильнее использовать для отлова ошибок специальный блок кода try-catch, он для этого и предназначен в конце концов.

 int b;
 cout << "Введите число" << endl; 

 try {
 // в блоке try выполняются действия, которые нужно проверить
 b = atoi(number.c_str());
 // делаем с числом что нужно
 }

 // будем отлавливать стандартные исключения, используя объект класса exception
 catch (const exception & ex){
 // у объектов класса exception есть метод .what,
 // который позволяет получить информацию, о том, что именно пошло не так (на английском)  
 cout << ex.what() << endl;
 cout << "введите целое число";
 cin >> number;
 b = atoi(number.c_str());
 } 
 return 0; 
 }

Но в catch естественно можно поместить и свое исключение, например

int c;
try{
cout << "Введите целое число"; 
cin >> c;
}
catch (c != atoi(number.c_str())){
cout << "Ошибка, нам нужно число"; 
}

Добавляю в ответ случай с пробелами и другими символами. В этом случае использовать string не получится, но можно будет отсечь пробелы и буквы с помощью функции strtol

long int d;
char [] number;
char *pEnd;
cin >> number;
d = strtol(number, &pEnd);

Вывода ошибок в этом случае не нужно

7
  • 1
    Что здесь number?
    – Casper
    2 фев 2019 в 11:33
  • При запросе значения мне неизвестно, что введёт пользователь, так что у меня нет значения number. Я оформил вопрос в более развёрнутый, с конкретными требованиями к функционалу, сделал это, потому что тут кто-то стремится закрыть вопрос, как дубликат (наверное) или просто как вопрос, на который есть решение. Но решения нет. Все ответы, которые я находил не проходят описанные мной тест кейсы.
    – Casper
    2 фев 2019 в 11:55
  • Отредактировал ответ.. 2 фев 2019 в 12:41
  • Чуть позже посмотрю. Спасибо.
    – Casper
    2 фев 2019 в 13:06
  • ` long int number; string input; char *pEnd; cin >> input; number = strtol(input.c_str(), &pEnd, 10);` Заработало так
    – Casper
    2 фев 2019 в 17:51
0

Учу С++, искал решение и почти всё, что я находил мне казалось неудобным или были недочёты в плане обработки ошибок. Решил написать свой вариант. Чтобы он не пропал зря, выложу его здесь.

Приведу в качестве примера 3 функции, одна с применением шаблонов и предиката, вторая полностью повторяет первую, но без шаблонов, а третья самая упрощённая без использования шаблонов и предиката.

Функции из примера 1 запроса значений от пользователя проходят не все тест кейсы, которые были добавлены мной позже в вопрос.

Пример 1 Полный код. Проходит НЕ все тест кейсы. Если ввести число, пробел и символ, то после нового запроса значения, если такой запрос зациклен, то он будет выведен на экран 2 раза.

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <functional>
#include <cassert>

void pause(const std::string& message = "")
{
    using namespace std;

    if (!message.empty()) { cout << message << endl; }
    if (cin.fail()) { cin.clear(); }
    cin.ignore(std::numeric_limits<std::streamsize>::max(), '\n').get();
}

// Если ввести число, пробел и символ(ы), то будет следующий запрос значений выполнен 2 раза, 
// если он зациклен, как в этой функции. Самый ненадёжный вариант.
template <
    typename NumericType,
    typename TParam,
    typename = typename std::enable_if<std::is_arithmetic<NumericType>::value, NumericType>::type
>
NumericType getUserInputEx(const std::string& message = "",
    std::function<bool(TParam)> const& predicate = [](const TParam) { return true; })
{
    using namespace std;

    NumericType number = 0;
    while (true) // Бесконечный цикл, который внутри прерывается по условию
    {
        cout << message; // Вывод сообщения для пользователя
        cin >> number;   // Ввод значения пользователем

        if (!cin.fail()) // Если ввели число, а значит поток не в состоянии ошибки, то завершаем цикл
        {
            // Вызываем переданное лямбда-выражение. 
            // Если условие пройдено, то не переходим к новой итерации.
            if (!predicate(number))
            {
                continue; // Переходим к новой итерации цикла пропуская код ниже
            }

            break; // Прерывает цикл
        }
        cin.clear(); // Сбрасываем состояние ошибки
        cin.ignore(numeric_limits<streamsize>::max(), '\n');
        // На следующей итерации цикла снова запросим ввод, так как была ошибка
    }
    return number; // Возвращаем из функции результат в место вызова функции
}

uint32_t getUserInputAsUInt32(const std::string& message = "")
{
    using namespace std;

    uint32_t number = 0;
    while (true) // Бесконечный цикл, который внутри прерывается по условию
    {
        cout << message; // Вывод сообщения для пользователя
        cin >> number;   // Ввод значения пользователем
        if (!cin.fail()) // Если ввели число, а значит поток не в состоянии ошибки, то завершаем цикл
        {
            break; // Прерывает цикл
        }
        cin.clear(); // Сбрасываем состояние ошибки
        cin.ignore(numeric_limits<std::streamsize>::max(), '\n');
        // На следующей итерации цикла снова запросим ввод, так как была ошибка
    }
    return number; // Возвращаем из функции результат в место вызова функции
}

int main()
{
    using namespace std;

    setlocale(LC_ALL, "Rus");

    const uint32_t MIN_ARRAY_SIZE = 1u;
    const uint32_t MAX_ARRAY_SIZE = 50u;
    uint32_t sum = 0u, composition = 1u;

    // Формируем сообщение для пользователя
    const string message = "Введите кол-во элементов в массиве в диапазоне от " +
        to_string(MIN_ARRAY_SIZE) + " до " + to_string(MAX_ARRAY_SIZE) + ": ";

    // Это называется лямбда-выражение. Здесь используется для того, чтобы можно было написать
    // одну универсальную функцию (getUserInputEx<T1, T2>), которая может не прекращать запрашивать 
    // ввод у пользователя, пока не будет удовлетворено условие предиката isNumberValid. То 
    // есть для разных случаев использования можно задавать своё новое условие.
    // Вызывается на каждой итерации цикла внутри функции getUserInputAsInt
    const function<bool(uint32_t)> isNumberValid = [&](const uint32_t number)
    {
        // В number будет последнее введённое пользователем число. Здесь мы решаем прошло ли оно
        // наше условие, в котором мы определям согласны ли мы на такое значение от пользователя.
        return number >= MIN_ARRAY_SIZE && number <= MAX_ARRAY_SIZE;
    };

    const uint32_t numberOfValues = getUserInputEx<uint32_t, uint32_t>(message, isNumberValid);

    uint32_t array[MAX_ARRAY_SIZE] = { 0 };
    for (uint32_t i = 0; i < numberOfValues; i++)
    {
        array[i] = getUserInputAsUInt32("Ввод элемента array[" + to_string(i) + "] = ");
    }

    for (uint32_t i = 0; i < numberOfValues; i++)
    {
        cout << "[" << i << "] = " << array[i] << endl;
    }

    for (uint32_t i = 0; i < numberOfValues; i++)
    {
        sum += array[i];
    }

    cout << "Среднее арифметическое = " << sum / numberOfValues << endl;

    for (uint32_t i = 0; i < numberOfValues; ++i)
    {
        composition *= array[i];
    }

    cout << "Произведение = " << composition << endl;

    pause("Нажмите Enter, чтобы продолжить...");
    return 0;
}

Ещё такой вариант, который будет запрашивать до тех пор, пока не будет введено только число без лишних символов, пробелов и т.д.

Пример 2 Проходит все тест кейсы. Самый надёжный вариант, который возвращает результат, только если ввели значение строго из запрашиваемого диапазона без лишних символов и пробелов

uint32_t getUserInputAsUInt32(const std::string& message, uint32_t min, uint32_t max)
{
    using namespace std;
    assert(min < max);

    uint32_t number = 0u;
    while (true)
    {
        cout << message;

        string input;
        getline(cin, input);

        if (input.length() == 0)
        {
            continue;
        }

        const int64_t digitsCount = count_if(input.begin(), input.end(),
            [](unsigned char ch) { return isdigit(ch); });

        if (static_cast<size_t>(digitsCount) == input.length())
        {
            const uint64_t temp = stoull(input);
            if (temp <= numeric_limits<uint32_t>::max())
            {
                number = static_cast<uint32_t>(temp);
                if (number >= min && number <= max)
                {
                    break;
                }
            }
        }
    }
    return number;
}

Пример 3 Проходит НЕ все тест кейсы - можно ввести число и после него пробел и далее что угодно, в итоге получим число. Что, кстати, тоже как вариант, если нет строго требования, чтобы пользователь осознаннов ввёл всё правильно и строго именно число без лишних символов после него

uint32_t getUserInputAsUInt32Ex(const std::string& message = "",
    std::function<bool(uint32_t)> const& predicate = [](const uint32_t) { return true; })
{
    using namespace std;

    uint32_t number = 0;
    while (true)
    {
        cout << message;

        string input;
        getline(cin, input);

        if (input.length() == 0)
        {
            continue;
        }

        const uint64_t temp = strtoll(input.c_str(), nullptr, 10);
        if (temp <= numeric_limits<uint32_t>::max())
        {
            number = static_cast<uint32_t>(temp);
            if (predicate(number))
            {
                break;
            }
        }
    }
    return number;
}
3
  • 1
    Если в строке есть что-то после числа, это игнорируется и повторный ввод не запрашивается. Так и задумано? 1 фев 2019 в 22:04
  • Нет. Советы и исправления приветствуются. Странно, но почему-то я так не тестил. И в правду, если после числа что-то есть, то поведение немного не то, какое ожидал я. Задумано так: что угодно ввели, если это не число, то снова повторяем вопрос. В идеале, если есть число и после него что-то ещё, то забираем число, остальное игнорируем.
    – Casper
    1 фев 2019 в 22:06
  • Много раз обновил и вопрос и ответ. Комментарии выше уже не актуальны
    – Casper
    2 фев 2019 в 19:40

Ваш ответ

By clicking “Отправить ответ”, you agree to our terms of service and acknowledge you have read our privacy policy.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.