在函数中使用 cin/cout 流

Question

我在学校被教导说，使用cin/cout 在函数中获取并向用户显示信息被认为是不好的做法。有人告诉我所有输入/输出都应该在main 函数中完成。

这是真的吗？为什么？

Answer 1

对于学校来说，这是一种过于简单化的做法。真正的意思可能是那个

输入/输出应与数据处理分开。

这很容易通过一个例子来说明：

错误：

void doStuff() {
    std::string input;
    std::cout << "Please provide input: ";
    std::cin >> input;

    for (int i = 0; i < input.size(); i += 2) {
        input[i] = ' ';
    }

    std::cout << input << std::endl;
}

int main() {
    doStuff();
}

好多了：

std::string getInput() { 
    std::string input;
    std::cin >> input;
    return input;
}

std::string processData(std::string input) {
    for (int i = 0; i < input.size(); i += 2) {
        input[i] = ' ';
    }
    return std::move(input);
}

void printOutput(std::string const& s) {
    std::cout << s << std::endl;
}

int main() {
    auto input = getInput();
    auto output = processData(input);
    printOutput(output);
}

通过这种方式，您可以轻松地分别模拟或测试每个函数，并且现在添加输入验证等更加容易。

std::string getInput() { 
    std::string input;
    if (!(std::cin >> input)) {
        throw std::runtime_error("Input problem!");
    }

    if (input.empty()) {
        throw std::length_error("Input can't be empty!");
    }

    return input;
}

---

作为旁注，main 也可以写成：

int main () {
    printOutput(processData(getInput()));
}

Answer 2

你的老师最有可能是防止类似的代码

void add(void) {
  int a, b;
  cin >> a >> b;
  cout << (a + b) << endl;
}

这是初学者程序员经常看到的。这段代码的坏处在于，它一方面谎报自己做了什么（因为它不添加，它读取、添加和打印），另一方面另一方面滥用了最重要的抽象工具，函数：

函数旨在解决 一个 任务（可能很复杂并且由子任务组成）并且更多地保留了该术语的数学起源 - 充当某种给定的转换某些结果的参数，理想情况下就像在纯函数式语言中一样，而不会改变我们的任何状态。 （无论何时、多久以及在何种情况下调用f(a)，如果您曾经得到b，那么每次使用a 调用f 时都会得到）

将其应用于简单示例给出

int add(int lhs, int rhs) {
  return lhs + rhs;
}

尽管如此，我们还是需要以某种方式访问​​现实世界（这是非常有状态的），因此对于以下情况，可以在函数中使用 IO：

int askInteger(void) {
  int result;
  cout << "Please give me an integer!";
  cin >> result;
  return result;
}

请注意，这只是一个相对愚蠢的例子，没有任何错误处理或参数化。

为了更接近函数式风格，建议不要像上面那样对 IO 的源和目标进行硬编码，而是将它们作为参数传递：

int askInteger(std::istream & from, std::ostream & to) {
  int result;
  to << "Please give me an integer!";
  from >> result;
  return result;
}
// called like
askInteger(cin, cout);