Существуют ли какие-либо трюки для использования std:: cin для инициализации переменной const?
Общее использование std:: cin
int X;
cin >> X;
Основным недостатком этого является то, что X не может быть const
. Он может легко вводить ошибки; и я ищу некоторый трюк, чтобы иметь возможность создать значение const и писать ему только один раз.
Наивное решение
// Naive
int X_temp;
cin >> X_temp;
const int X = X_temp;
Очевидно, вы могли бы улучшить его, изменив X на const&
; Тем не менее исходная переменная может быть изменена.
Я ищу короткое и умное решение, как это сделать. Я уверен, что я не единственный, кто получит хороший ответ на этот вопрос.
//EDIT: Я хочу, чтобы решение было легко расширяемым для других типов (скажем, все POD, std::string
и классы с возможностью перемещения с тривиальным конструктором) (если это не имеет смысла, пожалуйста, дайте мне знать в комментариях).
Ответы
Ответ 1
Я бы предпочел вернуть optional
, поскольку потоковая передача может завершиться неудачей. Чтобы проверить, было ли это (если вы хотите присвоить другое значение), используйте get_value_or(default)
, как показано в примере.
template<class T, class Stream>
boost::optional<T> stream_get(Stream& s){
T x;
if(s >> x)
return std::move(x); // automatic move doesn't happen since
// return type is different from T
return boost::none;
}
Пример в реальном времени.
Чтобы еще больше убедиться в том, что пользователь не получает никаких перегрузок, когда T
не является потокобезопасным, вы можете написать класс признаков, который проверяет, действительно ли stream >> T_lvalue
и static_assert
, если это не так:
namespace detail{
template<class T, class Stream>
struct is_input_streamable_test{
template<class U>
static auto f(U* u, Stream* s = 0) -> decltype((*s >> *u), int());
template<class>
static void f(...);
static constexpr bool value = !std::is_void<decltype(f<T>(0))>::value;
};
template<class T, class Stream>
struct is_input_streamable
: std::integral_constant<bool, is_input_streamable_test<T, Stream>::value>
{
};
template<class T, class Stream>
bool do_stream(T& v, Stream& s){ return s >> v; }
} // detail::
template<class T, class Stream>
boost::optional<T> stream_get(Stream& s){
using iis = detail::is_input_streamable<T, Stream>;
static_assert(iis::value, "T must support 'stream >> value_of_T'");
T x;
if(detail::do_stream(x, s))
return std::move(x); // automatic move doesn't happen since
// return type is different from T
return boost::none;
}
Пример в реальном времени.
Я использую функцию detail::do_stream
, так как иначе s >> x
все равно будет разбираться внутри get_stream
, и вы все равно получите перегрузку, которую мы хотели избежать, когда срабатывает static_assert
. Делегирование этой операции на другую функцию делает эту работу.
Ответ 2
Вы можете использовать lambdas для таких случаев:
const int x = []() -> int {
int t;
std::cin >> t;
return t;
}();
(Обратите внимание на extra() в конце).
Вместо написания отдельных функций это имеет то преимущество, что вам не нужно прыгать в исходном файле при чтении кода.
Изменить: Поскольку в комментариях было указано, что это противоречит правилу DRY, вы можете использовать auto
и 5.1.2:4
для уменьшения повторения типа:
5.1.2:4
:
[...] Если лямбда-выражение не включает тип возвращаемого-возвращаемого типа, это как если тип trailing-return-type обозначает следующий тип:
-
если составной оператор имеет вид
{ attribute-specifier-seq(opt) return expression ; }
тип возвращаемого выражения после преобразования lvalue-to-rvalue (4.1), преобразование матрицы в указатель (4.2) и преобразование функции в указатель (4.3);
-
в противном случае void.
Таким образом, мы могли бы изменить код, чтобы он выглядел следующим образом:
const auto x = [] {
int t;
std::cin >> t;
return t;
}();
Я не могу решить, будет ли это лучше, поскольку тип теперь "скрыт" внутри тела лямбда...
Изменить 2: В комментариях было указано, что просто удаление имени типа, где это возможно, не приводит к "правильному" коду.
Кроме того, вывод вывода trailing-return-type в этом случае фактически является расширением MSVС++, а также g++ и не стандартным стандартом.
Ответ 3
Небольшая настройка для lx. лямбда-раствор:
const int x = [](int t){ return iss >> t, t; }({});
Значительно меньше DRY-нарушение; можно полностью устранить, изменив const int x
на const auto x
:
const auto x = [](int t){ return iss >> t, t; }({});
Еще одно улучшение; вы можете преобразовать копию в ход, так как в противном случае оператор запятой подавляет оптимизацию в 12.8: 31 (Переместить конструктор, подавленный оператором запятой):
const auto x = [](int t){ return iss >> t, std::move(t); }({});
Обратите внимание, что это по-прежнему потенциально менее эффективно, чем lx. lambda, так как это может выиграть от NRVO, тогда как это все равно должно использовать конструктор перемещения. С другой стороны, оптимизирующий компилятор должен иметь возможность оптимизировать перемещение без побочных эффектов.
Ответ 4
Вы можете вызвать функцию для возврата результата и инициализации в том же самом выражении:
template<typename T>
const T in_get (istream &in = std::cin) {
T x;
if (!(in >> x)) throw "Invalid input";
return x;
}
const int X = in_get<int>();
const string str = in_get<string>();
fstream fin("myinput.in",fstream::in);
const int Y = in_get<int>(fin);
Пример: http://ideone.com/kFBpT
Если у вас есть С++ 11, вы можете указать тип только один раз, если используете ключевое слово auto&&
.
auto&& X = in_get<int>();
Ответ 5
Я предполагаю, что вы захотите инициализировать глобальную переменную, поскольку для локальной переменной просто кажется очень неудобным выбором отказаться от трех строк простых и понятных утверждений, чтобы иметь постоянную сомнительную ценность.
В глобальном масштабе мы не можем иметь ошибок в инициализации, поэтому нам придется как-то обращаться с ними. Вот несколько идей.
Во-первых, шаблонный вспомогательный помощник:
template <typename T>
T cinitialize(std::istream & is) noexcept
{
T x;
return (is && is >> x) ? x : T();
}
int const X = cinitialize<int>(std::cin);
Обратите внимание, что глобальные инициализаторы не должны генерировать исключения (под болью std::terminate
) и что операция ввода может завершиться неудачей. Все сказанное, вероятно, довольно плохой дизайн, чтобы таким образом инициализировать глобальные переменные из пользовательского ввода. Возможно, будет указана фатальная ошибка:
template <typename T>
T cinitialize(std::istream & is) noexcept
{
T x;
if (!(is && is >> x))
{
std::cerr << "Fatal error while initializing constants from user input.\n";
std::exit(1);
}
return x;
}
Просто, чтобы прояснить свою позицию после некоторого обсуждения в комментариях: в местном масштабе я бы никогда не прибегнул к такому неловкому костылю. Поскольку мы обрабатываем внешние данные, предоставленные пользователем, мы в основном должны жить с ошибкой как часть нормального потока управления:
void foo()
{
int x;
if (!(std::cin >> x)) { /* deal with it */ }
}
Я оставляю это для вас, чтобы решить, слишком ли слишком много писать или слишком сложно читать.
Ответ 6
Конечно, вы можете просто создать временный istream_iterator
. Например:
const auto X = *istream_iterator<int>(cin)
Стоит отметить, что вы отказываетесь от всякой надежды на проверку ошибок, когда вы это делаете. Который вообще в принятии ввода от пользователя не считался самым мудрым... но эй, может быть, вы каким-то образом купили этот вход?
Live Example