Clarification on std::cin



摘自Bjarne Stroustrup的《c++编程语言》。我只是想澄清一下他是如何将数字累加到变量(int number_value)中的。请不要撕毁代码,我没有写它(完整的代码从第6章在帖子的底部)。

当解析器调用词法分析器时,词法分析器是如何通过使用cin构建一个数字的。我相信答案就在这八行里,但我想知道它是如何工作的。

if( isalpha( ch ) ) {
    (*input).putback( ch );
    (*input) >> string_value;
    return curr_tok=NAME;
} else {
    error( "bad token " );
    return curr_tok=PRINT;
}

在我看来,第一次调用get_token()时,它将完整的expression_list放入cin或任何输入流输入指向(在get_token()中)。

(*input) >> ch;

我知道ch被声明为char,但是如果你输入123.4+5.432;(假设输入为cin) cin现在包含其流中包含的"字符串"123.4+5.432。然后转到词法分析器中的switch语句(get_token())。我假设::

ch == 1?

在这个点?接下来在switch语句中,我们将"通过"到`。的情况下。这里,我们将'1'放回流中,并将其写入number_value?

(*input).putback( ch );
(*input) >> number_value;

现在number_value = 1,我们返回解析器。因为我们找到了一个NUMBER,它再次调用get_token()。和cin operator<<再次被调用。下一次调用(*input)>> number_value不会将2替换为覆盖1的数字值(假设输入仍然是123.4+5.432)吗?这里发生了什么。我想我需要更好地理解流是如何工作的。如果有人能花时间,给我一个简短的解释,并指出一个好的资源,我将非常感激。

谢谢你,Matthew霍根

对于那些没有这本书的人,代码是:

#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <string>
#include <sstream>
#include <map>
#include <cctype>
std::istream *input;
double number_value;
int no_of_errors;
std::string string_value; 
std::map<std::string,double> table;
enum Token_value {
    NAME,        NUMBER,        END,
    PLUS='+',    MINUS='-',     MUL='*',       DIV='/',  
    PRINT=';',   ASSIGN='=',    LP='(',        RP=')'
}; 
Token_value curr_tok=PRINT;
double expr( bool );
double term( bool );
double prim( bool );
Token_value get_token( );
double error( std::string s ) {
    no_of_errors++;
    std::cerr << "error: " << s << std::endl;
    return 1.0;
}
Token_value get_token( ) {
    char ch = 0;
    (*input) >> ch;
    switch( ch ) {
        case 0: {
            return curr_tok=END;
        }
        case ';': 
        case '*':
        case '/':
        case '+':
        case '-':
        case '(':
        case ')':
        case '=': {
            return curr_tok = static_cast<Token_value>( ch );
        }
        case '0':
        case '1':
        case '2':
        case '3':
        case '4':
        case '5':
        case '6':
        case '7':
        case '8':
        case '9':
        case '.': {
            (*input).putback( ch );
            (*input) >> number_value;
            return curr_tok=NUMBER;
        }
        default: {
            if( isalpha( ch ) ) {
                (*input).putback( ch );
                (*input) >> string_value;
                return curr_tok=NAME;
            } else {
                error( "bad token " );
                return curr_tok=PRINT;
            }
        }
    }
}
int main( int argc, char *argv[ ] ) {
    switch( argc ) {
        case 1: {
            input = &std::cin;
            break;
        }
        case 2: {
            input = new std::istringstream( argv[1] );
            break;
        }
        default: {
            error(" To many arguments" );
            return 1;
        }
    }
    table["pi"] = 3.1415926535897932385;
    table["e"] = 2.7182818284590452354;
    while( (*input) ) {
        get_token( );
        if( curr_tok == END ) {
            break;
        }
        if( curr_tok == PRINT ) {
            continue;
        }
        std::cout << expr( false ) << std::endl;
    }
    if( input != &std::cin ) {
        delete input;
    }
    return 0;
}
double expr( bool get ) {
    double left = term( get );
    for( ; ; ) {
        switch( curr_tok ) {
            case PLUS: {
                left += term( true );
                break;
            }
            case MINUS: {
                left -= term( true );
                break;
            }
            default: {
                return left;
            }
        }
    }
}
double term( bool get ) { 
    double left = prim( get );
    for( ; ; ) {
        switch( curr_tok ) {
            case MUL: {
                left *= prim( true );
                break;
            }
            case DIV: {
                if( double d = prim( true ) ) {
                    left /= d;
                    break;                   
                }
                else {
                    return error( "divide by 0" );
                }
            }
            default: {
                return left;
            }
        }
    }
}
double prim( bool get ) {
    if( get ) {
        get_token( );
    }
    switch( curr_tok ) {
        case NUMBER: {
            double v = number_value;
            get_token( );
            return v;
        }
        case NAME: {
             double &v = table[string_value];
             if( get_token( ) == ASSIGN ) {
                 v = expr( true );
                 return v;
             }
        }
        case MINUS: {
            return -prim( true );
        }
        case LP: {
            double e = expr( true );
            if( curr_tok != RP ) {
                return error( "')' expected" );
            }
            get_token( );
            return e;
        }
        default: {
            return error( "primary expected" );
        }
    }
}

这个'把戏'是由以下三行不同的行为引起的:

char ch;                   std::cin >> ch;
std::string string_value;  std::cin >> string_value;
double number_value;       std::cin >> number_value;

第一个只获得一个字符,第二个和第三个获得多个字符来构建正确类型的变量。

字符串重载全局operator>>函数来提供字符串的一个版本,这个版本使用空白作为分隔符(如果你需要在字符串中输入空格,你应该查看getline)。

双精度版本使用istream& operator>> (double& val);成员函数,只读取在形成双精度值时有意义的字符。

那么,假设您输入abc。代码cin >> ch将用字符'a'填充ch,并将其从输入流中删除。然后,您将在默认情况下使用isapha检测到这一点,因为它与其他情况都不匹配。

此时,您将字符'a'推回输入流,以便您可以重新读取它,并执行cin >> string_value,它获得整个字符串abc而不是单个字符。

同样,如果您输入3.14159,它将被case '3'检查捕获,该字符将被推回输入流,然后cin >> number_value将获得整个值。

现在number_value = 1,我们返回解析器。

(*input) >> number_value;读取整双精度数,即123.4,因为number_value是双精度类型。除此之外,你是对的。

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