为什么这个程序有效？答案

【问题标题】：Why does this program work?为什么这个程序有效？
【发布时间】：2023-03-07 22:59:01
【问题描述】：

我最近编写了一个程序，它接收输入的 char 数据，测试它是否可接受（a-z，# 标记输入的结尾）并将其放入堆栈中，然后测试它是否是回文。我希望一次输入一个字符，但如果我输入一个以磅结尾的字符串.. 有效。以下是一些相关代码：

char buffer;
bool pound_test = false;
bool palindrome = false;
bool keep_going = true;
stack<char> stack1, stack2, stack3;
string str = "";

cout << "Please enter a string, then end it with the pound sign. " << endl;

while(pound_test == false) {
    cin >> buffer;

    if((buffer >= 97) && (buffer <= 122))
    {
        stack1.push(buffer);
        stack2.push(buffer);
        str += buffer;
    }

    if((buffer >= 65) && (buffer <= 90)) {
        buffer = buffer + 32;
        stack1.push(buffer);
        stack2.push(buffer);
        str += buffer;
    }

    if(buffer == '#')
        pound_test = true;
}

因此，当用户输入一个长字符串（例如“racecar#”）并按下回车键时，程序会正确地将其放入堆栈中。我的问题很简单：为什么？数据是否必须一次输入一个字符才能正常工作，因为 cin 本身就在循环中，并且循环必须重复才能将多个字符输入堆栈，对吗？谢谢！

编辑：感谢大家的回答/cmets！快速而亲切的回复给我留下了深刻的印象。我肯定会再次使用这个网站。

【问题讨论】：

这不是 cin 定义的工作方式。它将读取第一个空白。如果您想一次阅读一篇，请使用 cin.get 或 getchar
我不明白，这甚至无法编译，; 在stack<char> 之后...
@Blindy：抱歉，这是格式错误：P
@frankc：如果操作数是std::string 或char*，它只会读取第一个空格。这不是这里的情况，它只是一个char，它只读取一个字符。该行为的原因不是您所建议的。
@clifford 你是对的，我没注意到

标签： c++ stack

【解决方案1】：

“系统”（操作系统、库等——取决于实现）吃了来自输入的数据字符串，但您的程序逐个字符地读取它。

【讨论】：

理解“你的程序逐个字符读取”是因为使用了operator >> (char) 而不是operator >> (char*) - cin“知道”你一次只需要一个字符。
@Matt 你认为做我所做的 (cin >> char) 还是让用户输入一个 char 字符串然后使用循环输入它会更好，逐个字符 (好吧，输入我想要的字符），进入堆栈？

【解决方案2】：

cin 运算符从标准输入流中读取数据（如果未另外配置）。 stdin 的工作方式如下：您键入，当您按下Enter 时，它会发送到stdin，因此cin 会读取整个字符串，直到您按下Enter。

如果你想逐个字符地读取，你应该使用getchar。

【讨论】：

cin 在 >> 的右侧操作数是字符时不会读取整行。仅在换行符用于行缓冲控制台输入之后，数据才可用于 cin。底层系统级控制台 I/O 执行缓冲而不是 cin 对象。
我 looked 起来了，事实上，istream 的 >> 有一个 char 的特殊情况，它只会从流中提取一个字符。正如您所说，这意味着缓冲是在不同的级别上执行的。谢谢！
这并不是一个真正的“特殊情况”，不同类型的多重重载是 C++ iostreams 如何避免需要格式说明符，例如 C 的 stdio scanf()。这相当于 scanf() 的 %c 格式说明符，而您正在考虑 %s 等价物。与scanf() 不同，它是可扩展的；您可以根据需要添加自己的重载来初始化其他对象类。

【解决方案3】：

cin >> buffer; 看到您的键盘输入的方式不是您的程序的属性，而是操作系统、Shell、C 运行时的组合以及我忘记的上千种东西的组合。

【讨论】：

【解决方案4】：

大多数系统中的控制台输入（通过cin std::istream 对象）是行缓冲的。因此，当您为单个字符调用 cin::operator>> 时，该函数实际上在您按下换行符之前不会返回（因为在此之前底层 I/O 系统不会为 cin 提供数据）。任何输入到<newline> 的数据（包括<newline>）都将被缓冲，随后对cin::operator>> 的调用将从缓冲区中得到服务，直到用完为止。

在这种情况下cin >> buffer，其中buffer 的类型为char 确实会得到一个字符，但在此之前，控制台会缓冲一整行，并将使用它来满足后续控制台输入操作。

如果您在调试器中单步调试代码，您可能会更清楚操作。

【讨论】：

谢谢！这几乎回答了我的问题。因此，如果程序中有另一个对 cin 的调用，并且缓冲区中还有字符，它会从那里读取而不是用户输入？
@Nathan：是的，我在答案中添加了更多内容，可能会澄清这一点。

【解决方案5】：

虽然关于操作系统缓冲的所有答案都是正确的，但我认为混淆可以追溯到cin 的operator >> (char)；因为 C++ 可以根据参数类型重载方法，operator >> 的 char 版本一次只分配一个字符，即使整个字符串都被缓冲了。我相信您认为operator >> 应该尝试将整个字符串放入您的角色中；但由于它“知道”你一次读一个字符，它一次只分配一个字符。我不确定这是否是 cin 的指定行为，但这似乎是正在发生的事情。

【讨论】：