Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание

Типы ifstreamи istringstreamпроисходят от класса istream. Таким образом, объект типа ifstreamили istringstreamможно использовать так, как будто это объект класса istream. Объекты этих типов можно использовать теми же способами, что и объект cin. Например, можно вызвать функцию getline()объекта ifstreamили istringstreamлибо использовать их оператор >>для чтения данных. Точно так же типы ofstreamи ostringstreamпроисходят от класса ostream. Следовательно, объекты этих типов можно использовать теми же способами, что и объект cout.

Все, что рассматривается в остальной части этого раздела, одинаково применимо как к простым, файловым и строковым потокам, а также к потокам для символов типа charили wchar_t.

Как упоминалось в разделе 7.1.3, объекты ввода-вывода не допускают копирования и присвоения:

ofstream out1, out2;

out1 = out2; // ошибка: нельзя присваивать потоковые объекты

ofstream print(ofstream); // ошибка: нельзя инициализировать параметр

// типа ofstream

out2 = print(out2); // ошибка: нельзя копировать потоковые объекты

Поскольку объекты типа ввода-вывода нельзя копировать, не может быть параметра или типа возвращаемого значения одного из потоковых типов (см. раздел 6.2.1). Функции, осуществляющие ввод-вывод, получают и возвращают поток через ссылки. Чтение или запись в объект ввода-вывода изменяет его состояние, поэтому ссылка не должна быть константой.

В связи с наследованием классов ввода-вывода возможно возникновение ошибок. Некоторые из ошибок исправимы, другие происходят глубоко в системе и не могут быть исправлены в области видимости программы. Классы ввода-вывода определяют функции и флаги, перечисленные в табл. 8.2, позволяющие обращаться к флагам состояния (condition state) потока и манипулировать ими.

Таблица 8.2. Флаги состояния библиотеки ввода-вывода

В качестве примера ошибки ввода-вывода рассмотрим следующий код:

int ival;

cin >> ival;

Если со стандартного устройства ввода ввести, например, слово Boo , то операция чтения потерпит неудачу. Оператор ввода ожидал значение типа int, но получил вместо этого символ В. В результате объект cinперешел в состояние ошибки. Точно так же объект cinокажется в состоянии ошибки, если ввести символ конца файла.

Как только произошла ошибка, последующие операции ввода-вывода в этом потоке будут терпеть неудачу. Читать или писать в поток можно только тогда, когда он находится в неошибочном состоянии. Поскольку поток может оказаться в ошибочном состоянии, код должен проверять его, прежде чем использовать. Проще всего определить состояние потокового объекта — это использовать его в условии:

while (cin >> word)

// ok: операция чтения успешна ...

Условие оператора whileпроверяет состояние потока, возвращаемого выражением >>. Если данная операция ввода успешна, состояние остается допустимым и условие выполняется.

Использование потока в условии позволяет узнать только то, допустим ли он. Это ничего не говорит о случившемся. Иногда необходимо также узнать причину недопустимости потока. Например, действия после достижения конца файла, вероятно, будут отличаться от таковых после ошибки на устройстве ввода-вывода.

Библиотека ввода-вывода определяет машинно-зависимый целочисленный тип iostate, используемый для передачи информации о состоянии потока. Этот тип используется как коллекция битов, подобно переменной quiz1в разделе 4.8. Классы ввода-вывода определяют четыре значения constexpr(разделе 2.4.4) типа iostate, представляющие конкретные битовые схемы. Эти значения используются для указания конкретных видов состояний ввода-вывода. Они используются с побитовыми операторами (см. раздел 4.8) для проверки или установки нескольких флагов за раз.

Флаг badbitозначает отказ системного уровня, такой как неисправимая ошибка при чтении или записи. Как только флаг badbitустановлен, использовать поток обычно больше невозможно. Флаг failbitустанавливается после исправимой ошибки, такой как чтение символа, когда ожидались числовые данные. Как правило, такие проблемы вполне можно исправить и продолжить использовать поток. Достижение конца файла устанавливает флаги и eofbitи failbit. Флаг goodbit, у которого гарантированно будет значение 0, не означает отказа в потоке. Если любой из флагов badbit, failbitили eofbitбудет установлен, то оценивающее данный поток условие окажется ложным.

Библиотека определяет также набор функций для опроса состояния этих флагов. Функция good()возвращает значение true, если ни один из флагов ошибок не установлен. Функции bad(), fail()и eof()возвращает значение true, когда установлен соответствующий бит. Кроме того, функция fail()возвращает значение true, если установлен флаг badbit. Корректный способ определения общего состояния потока подразумевал бы использование функции good()или fail(). На самом деле код проверки потока в условии эквивалентен вызову !fail(). Функции bad()и eof()оповещают только о конкретной ошибке.