Можно ли читать значения infinity или NaN с помощью входных потоков?

у меня есть некоторые входные данные для чтения входным потоком файлов (например):

-365.269511 -0.356123 -Inf 0.000000

когда я использую std::ifstream mystream; читать из файла в какой-нибудь

double d1 = -1, d2 = -1, d3 = -1, d4 = -1;

(предположим mystream уже открыт и файл действителен),

mystream >> d1 >> d2 >> d3 >> d4;

mystream находится в состоянии неудачи. Я бы ожидал

std::cout << d1 << " " << d2 << " " << d3 << " " << d4 << std::endl;

вывод

-365.269511 -0.356123 -1 -1. Я хотел бы, чтобы он выводил -365.269511 -0.356123 -Inf 0 вместо.

этот набор данных выводился с использованием потоков C++. Почему я не могу сделать обратный процесс (читать в моем выходе)? Как я могу получить функциональность, которую ищу?

От 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

см. также:http://ideone.com/jVvei

также связано с этой проблемой NaN разбор, хотя я не даю примеров для он.

я добавил к принятому ответу полное решение по ideone. Он также включает обрезку для "Inf" и "nan", некоторые возможные варианты тех ключевых слов, которые могут исходить из других программ, таких как MatLab.

5 ответов


Edit: чтобы избежать использования структуры обертки вокруг двойника, я заключаю istream вместо этого в классе оболочки.

к сожалению, я не могу понять, как избежать двусмысленности, созданной добавлением другого метода ввода для double. Для реализации ниже, я создал структуру оболочку вокруг istream, и класс-оболочка реализует метод ввода. Метод ввода определяет отрицательность, затем пытается извлечь double. Если это не удается, начинается разбор.

Edit: спасибо sehe за то, что заставил меня проверить условия ошибок лучше.

struct double_istream {
    std::istream &in;

    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 сначала думал, но я хотел избежать попыток putback всю строку.

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 отличие в поведении эта процедура будет иметь по умолчанию double вход является то, что - символ не используется, если вход был, например "-inp". О неудаче,"-inp" все еще будет в потоке для double_istream, но для обычного istream только "inp" останется в потоке.

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 вышеуказанного фрагмента в моей системе:

1 nan inf -inf nan 1.2

Edit: добавление" iomanip", как вспомогательный класс. А double_imanip объект будет действовать как переключатель, когда он появляется более одного раза в .

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 = &in;
    return dm;
}

а затем следующий код, чтобы попробовать out:

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 из вышеперечисленного:

1 nan inf -inf nan 1.2
inf

редактировать из Drise: я сделал несколько изменений, чтобы принять такие варианты, как Inf и nan, которые изначально не были включены. Я также превратил его в скомпилированную демонстрацию, которую можно просмотреть по адресу http://ideone.com/qIFVo.


обновление при условии простой тестовый случай, который показывает, что Boost Spirit способен обрабатывать все разновидности специальных значений в этой области. См. ниже: повысить дух (FTW).

стандартный

единственная нормативная информация в этой области, которую я смог найти, содержится в разделах 7.19.6.1/7.19.6.2 стандарта C99.

к сожалению, соответствующие разделы последнего стандартного документа C++ (n3337.pdf) не появится, чтобы указать поддержку infinity, inf или NaN таким же образом. (Возможно, мне не хватает сноски, которая относится к спецификации C99/C11?)

библиотеки реализаторы

в 2000 году Apache libstdcxx получил сообщение об ошибке о том,

на num_get<> "энтек"do_get() участники не принимают специальные строки [-]inf[inity] и [-]nan в расчет. Фасет сообщает об ошибке при обнаружении таких строк. Видеть 7.19.6.1 и 7.19.6.2 C99 для списка разрешенных строк.

однако последующее обсуждение дало это (по крайней мере, с имени locale - s) на самом деле было бы незаконным для реализации анализировать специальные значения:

символами в таблице поиска являются " 0123456789abcdefABCDEF+ -". Библиотечный выпуск 221 изменит это на " 0123456789abcdefxABCDEFX+ -". "N" отсутствует в таблице поиска, поэтому Этап 2 num_get:: do_get() не разрешается читать последовательность символов "NaN".

другие ресурсы

securecoding.cert.org ясно заявляет, что следующий "совместимый код" является требуются чтобы избежать парсинга бесконечность или Нэн. Это означает, что некоторые реализации фактически поддерживают это - предполагая, что автор когда-либо тестировал опубликованный код.

#include <cmath>

float currentBalance; /* User's 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;
}

Импульс Духа (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';
}

выход:

3.14
-inf
inf
nan
-nan
nan
42

резюме / TL; DR

Я склонен сказать, что C99 определяет поведение для *printf / * scanf для включения бесконечность и Нэн. C++11, к сожалению, не указывает его (или даже запрещает его, при наличии именованных локалей).


напишите функцию с такой подписью:

std::istream & ReadDouble(std::istream & is, double & d);

внутри:

  1. чтение строки из потока с помощью operator>>
  2. попробуйте преобразовать строку в double, используя один из различных методов. std::stod, boost::lexical_cast, etc...
  3. если преобразование выполнено успешно, установите double и верните поток.
  4. если преобразование не удается, проверьте строку на равенство с "inf "или" INF " или что-то еще.
  5. если тест проходит, устанавливает двойник на бесконечность и возвращает поток, иначе:
  6. если тест терпит неудачу, установите бит fail в потоке и верните его.

просто прочитайте свои переменные в строку и проанализируйте их. Вы не можете поместить строку в двойные переменные и ожидать, что они будут выведены как строка, потому что если бы это сработало, строки не были бы необходимы.

Seomthing как:

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());
    }
}

вам придется написать пользовательскую функцию извлечения, так как ваша конкретная реализация явно не обрабатывает их правильно.