Возможно ли считывание значений бесконечности или NaN с использованием входных потоков?
У меня есть некоторый ввод, который должен быть прочитан входным сигнальным потоком (например):
-365.269511 -0.356123 -Inf 0.000000
Когда я использую std::ifstream mystream;
для чтения из файла в некоторый
double d1 = -1, d2 = -1, d3 = -1, d4 = -1;
(предположим, что mystream
уже открыт и файл действителен),
mystream >> d1 >> d2 >> d3 >> d4;
mystream
находится в состоянии отказа. Я ожидал бы
std::cout << d1 << " " << d2 << " " << d3 << " " << d4 << std::endl;
для вывода
-365.269511 -0.356123 -1 -1
. Я бы хотел, чтобы он выводил -365.269511 -0.356123 -Inf 0
.
Этот набор данных был выведен с использованием потоков С++. Почему я не могу сделать обратный процесс (прочитанный в моем выпуске)? Как я могу получить функциональность, которую я ищу?
Из MooingDuck:
#include <iostream>
#include <limits>
using namespace std;
int main()
{
double myd = std::numeric_limits<double>::infinity();
cout << myd << '\n';
cin >> myd;
cout << cin.good() << ":" << myd << endl;
return 0;
}
Вход: inf
Выход:
inf
0:inf
Смотрите также: http://ideone.com/jVvei
Кроме того, эта проблема связана с NaN
синтаксическим разбором, хотя я не приводил примеры для нее.
Я добавил к принятому ответу полное решение по идеону. Он также включает в себя paring для "Inf" и "nan", некоторые возможные варианты для тех ключевых слов, которые могут быть получены из других программ, таких как MatLab.
Ответы
Ответ 1
Изменить: Чтобы избежать использования структуры обертки вокруг двойника, я включаю istream
в класс оболочки.
К сожалению, я не могу понять, как избежать двусмысленности, созданной путем добавления другого метода ввода для double
. Для реализации ниже я создал структуру оболочки вокруг istream
, а класс-оболочка реализует метод ввода. Метод ввода определяет отрицательность, затем пытается извлечь двойной. Если это не удается, он начинает разбор.
Изменить: Спасибо, что заставило меня лучше проверить условия ошибок.
struct double_istream {
std::istream ∈
double_istream (std::istream &i) : in(i) {}
double_istream & parse_on_fail (double &x, bool neg);
double_istream & operator >> (double &x) {
bool neg = false;
char c;
if (!in.good()) return *this;
while (isspace(c = in.peek())) in.get();
if (c == '-') { neg = true; }
in >> x;
if (! in.fail()) return *this;
return parse_on_fail(x, neg);
}
};
Процедура синтаксического анализа была немного сложнее реализовать, чем я думал сначала, но я хотел бы избежать попытки putback
целой строки.
double_istream &
double_istream::parse_on_fail (double &x, bool neg) {
const char *exp[] = { "", "inf", "NaN" };
const char *e = exp[0];
int l = 0;
char inf[4];
char *c = inf;
if (neg) *c++ = '-';
in.clear();
if (!(in >> *c).good()) return *this;
switch (*c) {
case 'i': e = exp[l=1]; break;
case 'N': e = exp[l=2]; break;
}
while (*c == *e) {
if ((e-exp[l]) == 2) break;
++e; if (!(in >> *++c).good()) break;
}
if (in.good() && *c == *e) {
switch (l) {
case 1: x = std::numeric_limits<double>::infinity(); break;
case 2: x = std::numeric_limits<double>::quiet_NaN(); break;
}
if (neg) x = -x;
return *this;
} else if (!in.good()) {
if (!in.fail()) return *this;
in.clear(); --c;
}
do { in.putback(*c); } while (c-- != inf);
in.setstate(std::ios_base::failbit);
return *this;
}
Одно из различий в поведении этой подпрограммы по умолчанию по умолчанию double
заключается в том, что символ -
не потребляется, если вход был, например "-inp"
. При сбое "-inp"
по-прежнему будет в потоке для double_istream
, но для регулярного istream
в потоке останется только "inp"
.
std::istringstream iss("1.0 -NaN inf -inf NaN 1.2");
double_istream in(iss);
double u, v, w, x, y, z;
in >> u >> v >> w >> x >> y >> z;
std::cout << u << " " << v << " " << w << " "
<< x << " " << y << " " << z << std::endl;
Вывод приведенного выше фрагмента в моей системе:
1 nan inf -inf nan 1.2
Изменить: Добавление "iomanip" в качестве вспомогательного класса. Объект double_imanip
будет действовать как переключатель, если он появляется более одного раза в цепочке >>
.
struct double_imanip {
mutable std::istream *in;
const double_imanip & operator >> (double &x) const {
double_istream(*in) >> x;
return *this;
}
std::istream & operator >> (const double_imanip &) const {
return *in;
}
};
const double_imanip &
operator >> (std::istream &in, const double_imanip &dm) {
dm.in = ∈
return dm;
}
И затем следующий код, чтобы попробовать:
std::istringstream iss("1.0 -NaN inf -inf NaN 1.2 inf");
double u, v, w, x, y, z, fail_double;
std::string fail_string;
iss >> double_imanip()
>> u >> v >> w >> x >> y >> z
>> double_imanip()
>> fail_double;
std::cout << u << " " << v << " " << w << " "
<< x << " " << y << " " << z << std::endl;
if (iss.fail()) {
iss.clear();
iss >> fail_string;
std::cout << fail_string << std::endl;
} else {
std::cout << "TEST FAILED" << std::endl;
}
Вывод выше:
1 nan inf -inf nan 1.2
inf
Изменить из Drise: Я сделал несколько изменений, чтобы принять такие вариации, как Inf и nan, которые изначально не были включены. Я также сделал это скомпилированной демонстрацией, которую можно просмотреть в http://ideone.com/qIFVo.
Ответ 2
Обновление. При условии простого тестового примера, который показывает, что Boost Spirit способен обрабатывать все разновидности специальных значений в этой области. См. Ниже: Boost Spirit (FTW).
Стандартная
Единственная нормативная информация в этой области, которую я смог найти, приведен в разделах 7.19.6.1/7.19.6.2 стандарта C99.
К сожалению, соответствующие разделы последнего документа С++ (n3337.pdf), как представляется, не указывают поддержку для infinity
, inf
и /NaN
таким же образом. (Возможно, мне не хватает сноски, которая относится к спецификации C99/C11?)
Библиотечные реализации
В 2000 году Apache libstdcxx получил отчет об ошибке, указав
Члены num_get<>
facet do_get()
не учитывают специальные строки [-]inf[inity]
и [-]nan
. Фасет сообщает об ошибке, когда встречает такие строки. См. 7.19.6.1 и 7.19.6.2 на C99 для списка допустимых строк.
Однако в последующем обсуждении было указано, что (по крайней мере, с именем locale
-s) было бы фактически незаконным для реализации анализировать специальные значения:
Символами таблицы поиска являются "0123456789abcdefABCDEF + -". Выпуск 221 библиотеки изменит это значение на "0123456789abcdefxABCDEFX + -". "N" отсутствует в таблице поиска, так что этап 2 num_get < > :: do_get() не разрешено читать последовательность символов "NaN".
Другие ресурсы
securecoding.cert.org четко заявляет, что следующий "Соответствующий код" требуется, чтобы избежать разбора бесконечности или NaN. Это подразумевает, что некоторые реализации фактически поддерживают это - если автор когда-либо тестировал опубликованный код.
#include <cmath>
float currentBalance; /* User cash balance */
void doDeposit() {
float val;
std::cin >> val;
if (std::isinf(val)) {
// handle infinity error
}
if (std::isnan(val)) {
// handle NaN error
}
if (val >= MaxValue - currentBalance) {
// Handle range error
}
currentBalance += val;
}
Boost Spirit (FTW)
Следующий тривиальный пример имеет желаемый результат:
#include <boost/spirit/include/qi.hpp>
namespace qi = boost::spirit::qi;
int main()
{
const std::string input = "3.14 -inf +inf NaN -NaN +NaN 42";
std::vector<double> data;
std::string::const_iterator f(input.begin()), l(input.end());
bool ok = qi::parse(f,l,qi::double_ % ' ',data);
for(auto d : data)
std::cout << d << '\n';
}
Вывод:
3.14
-inf
inf
nan
-nan
nan
42
Резюме /TL; DR
Я склонен сказать, что C99 определяет поведение для * printf/* scanf, чтобы включить бесконечность и NaN. С++ 11, к сожалению, не указывает его (или даже запрещает его при наличии названных локалей).
Ответ 3
Напишите функцию с такой сигнатурой:
std::istream & ReadDouble(std::istream & is, double & d);
Внутри него вы:
- Прочитайте строку из потока с помощью
operator>>
- Попробуйте преобразовать строку в double, используя один из различных методов.
std::stod
, boost::lexical_cast
и т.д.
- Если преобразование завершается успешно, установите двойной и верните поток.
- Если преобразование завершается неудачно, проверьте строку для равенства с "inf" или "INF" или что-то еще.
- Если тест проходит, установите значение double в бесконечность и верните поток, иначе:
- Если тест завершился неудачно, установите бит сбоя в потоке и верните его.
Ответ 4
Просто прочитайте переменные в строке и проанализируйте их. Вы не можете поместить строку в двойные переменные и ожидать, что они будут выводиться как строка, потому что если она сработает, строки не нужны.
Seomthing like:
string text;
double d;
while(cin >> text)
{
if(text == "Inf") //you could also add it with negative infinity
{
d = std::numeric_limits<double>::infinity();
}
else
{
d = atof(text.c_str());
}
}
Ответ 5
Вам нужно будет написать пользовательскую функцию извлечения, так как ваша конкретная реализация явно не справляется с ними правильно.