在 C++ 中使用 getChar() 读取数字

Question

我想让一个函数以最快的方式从stdin 中读取整数。更具体地说，我有一个很长的ints 序列，以EOF 结尾的空格分隔，我必须对其进行一些操作。我使用了cin，但由于这个功能在它的可能性方面非常强大，我想做一些更小、更具体的东西，因此更快、更高效。我读过阅读stdin 的最快方法是getChar() 函数。我已经在 C 中找到了这个问题的一些实现，但是字符只是整数的另一种形式，而在 C++ 中它们不是。我的想法是做一个bool类型的函数

bool myIntRead( int *num);

它基本上会读取整数的字符，直到出现“空格符号”，然后以某种方式将这些字符放回int 数字中。 bool 类型将用于通知stdin 为空。

int main() {
    int num;
    while (myIntRead(&num) ) {
        myIntRead(&num)
        //some operations on num
    }
}

我完全意识到这种处理输入的方式要复杂得多，也更加困难，但我真的很想找到解决这个问题的方法。我真的会从你们那里得到一些帮助，以找出这个概念的实现。 最好的问候！

Answer 1

如果您只想处理 ASCII 输入，并且您确定输入将以预期的格式（即数字 0-9 后跟 b 空格）提供给您，那么您所要做的就是读取每个字符并那么：

• 判断是空格还是数字
• 如果是空格，开始读一个新的数字
• 如果是数字，则将数字附加到当前数字

以下说明了这一点。但它不处理任何溢出，也没有停止条件..

int c;
int current_number;
std::vector<int> numbers;


do {
   c = getchar();

   if(c == 0x20)                      // it's a space
   {
       numbers.push_back(current_number);    // add the current number to the list of numbers
       current_number = 0;                   // reset the current_number variable back to 0
   }else if(c >= 0x30 && c <= 0x39)   // it's a digit
   {
       current_number = current_number * 10 + (c - 0x30);   // add next digit..
       // you may want to deal with overflow here (ie. if number of digits > MAX_DIGITS or similar)
   }

} while (TRUE);           // there should be a stop condition here..

Answer 2

以下代码在 61 毫秒（几年前的普通 PC）内读取 1000000（一百万）个数字。文件大小为 3.8MB。

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <iterator>
#include <vector>

template< typename T, typename Out >
struct IntReader_type
{
    IntReader_type( Out out ) : out_( out ) {}
    template< typename E, typename Traits >
    friend std::basic_istream< E, Traits >& operator>>( std::basic_istream< E, Traits >& in, IntReader_type rdr )
    {
        std::basic_istream< E, Traits >::sentry ok( in );
        if( ok )
        {
            std::ios_base::iostate state = std::ios_base::goodbit;
            try
            {
                const std::ctype< E >& ct = std::use_facet< std::ctype< E > >( in.getloc() );
                while( state == std::ios_base::goodbit )
                {
                    T result = T(0);
                    for( Traits::int_type m = in.rdbuf()->sgetc(); ; m = in.rdbuf()->snextc() )
                    {
                        if( Traits::eq_int_type( m,  Traits::eof() ) )
                        {
                            state |= std::ios_base::eofbit; // EOF is not an error
                            break;
                        }
                        const E c = Traits::to_char_type( m );
                        if( ct.is( std::ctype_base::space, c ) )
                            break;
                        if( ct.is( std::ctype_base::digit, c ) )
                        {
                            (result *= 10) += T(c - E('0'));
                        }
                        else
                        {
                            state |= std::ios_base::failbit; // not a digit
                            break;
                        }
                    }
                    *(rdr.out_)++ = result; // store the number
                    // skip white space character
                    for( Traits::int_type m = in.rdbuf()->sgetc(); ; m = in.rdbuf()->snextc() )
                    {
                        if( Traits::eq_int_type( m,  Traits::eof() ) )
                        {
                            state |= std::ios_base::eofbit;
                            break;
                        }
                        if( !ct.is( std::ctype_base::space, Traits::to_char_type( m ) ) )
                            break;
                    }
                }
            }
            catch( ... )
            {
                state |= std::ios_base::badbit;
                if( in.exceptions() & std::ios_base::badbit )
                    throw;
            }
            in.setstate( state );
        }
        return in;
    }
private:
    Out out_;
};
template< typename T, typename Out >
IntReader_type< T, Out > read_ints( Out out )
{
    return IntReader_type< T, Out >( out );
}

以这种方式调用整数阅读器：

vector< int > numbers;
if( cin >> read_ints< int >( back_inserter(numbers) ) ) 
{   // read is done without error

小心 - 在这个版本中，只能读取无符号数字，并且不检查整数溢出。

Answer 3

好的，所以c = getchar();

您必须将其存储在一个数组中才能对其进行处理。

如果c 包含一位数字，则乘以 c[0] * 1。

如果c 包含两位数，则乘以 c[1] * 1 + c[0] * 10。

如果c 包含三个数字，则乘以 c[2] * 1 + c[1] * 10 + c[0] * 100。

如果c 包含四位数字，则乘以 c[3] * 1 + c[2] * 10 + c[1] * 100 + c[0] * 1000 等。

输入代码如下所示：

   while(digitInput!=13)
   {
       if (kbhit())
       {
           digitInput=getch();
           if (digitInput==27) exit(0);

           if ((digitInput>47) && (digitInput<59))
           {
             digitArray[digit]=(unsigned char)digitInput-48;
             digit++;

             printf("%d",digitInput-48);

           }
           if (digitInput==13)  { digitn=digitArray[0]; break; }
       }
   }



switch(digit)
   {
       case 0:
       case 1:
            digitn=digitArray[0]*1 ;
       break;

       case 2:
            digitn= digitArray[1]*1  +digitArray[0]*10  ;
       break;

       case 3:
            digitn=  digitArray[2]*1+digitArray[1]*10 +digitArray[0]*100  ;
       break;

       case 4:
             digitn=digitArray[3]*1+digitArray[2]*10+digitArray[1]*100+digitArray[0]*1000 ;
       break;
}

代码中的完整应用程序。

#include <iostream.h>
#include <conio.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>


int digit=0,digitInput=0;
int digitArray[10]={0},digitn;
int numberOfInputDigits=4;

/*********************************
 *                               *
 ********************************/

void getIntKey(void)
{
   digitArray[0]=0;
   digitArray[1]=0;
   digit=0;
   digitInput=0;

   while(digitInput!=13)
   {
       if (kbhit())
       {
           digitInput=getch();
           if (digitInput==27) exit(0);

           if ((digitInput>47) && (digitInput<59))
           {
             digitArray[digit]=(unsigned char)digitInput-48;
             digit++;

             printf("%d",digitInput-48);

           }
           if (digitInput==13)  { digitn=digitArray[0]; break; }
       }
   }

   switch(digit)
   {
       case 0:
       case 1:
            digitn=digitArray[0]*1 ;
       break;

       case 2:
            digitn= digitArray[1]*1  +digitArray[0]*10  ;
       break;

       case 3:
            digitn=  digitArray[2]*1+digitArray[1]*10 +digitArray[0]*100  ;
       break;

       case 4:
             digitn=digitArray[3]*1+digitArray[2]*10+digitArray[1]*100+digitArray[0]*1000 ;
       break;

       case 5:
             digitn=digitArray[4]*1+digitArray[3]*10+digitArray[2]*100+digitArray[1]*1000+digitArray[0]*10000 ;
       break;

       case 6:
             digitn=digitArray[5]*1+digitArray[4]*10+digitArray[3]*100+digitArray[2]*1000+digitArray[1]*10000 
                   +digitArray[0]*100000;
       break;


       case 7:
             digitn=digitArray[6]*1+digitArray[5]*10+digitArray[4]*100+digitArray[3]*1000+digitArray[2]*10000 
                   +digitArray[1]*100000 +digitArray[0]*1000000;
       break;


       case 8:
             digitn=digitArray[7]*1+digitArray[6]*10+digitArray[5]*100+digitArray[4]*1000+digitArray[3]*10000 
                   +digitArray[2]*100000 +digitArray[1]*1000000+digitArray[0]*10000000;
       break;

       case 9:
             digitn=digitArray[8]*1+digitArray[7]*10+digitArray[6]*100+digitArray[5]*1000+digitArray[4]*10000 
                   +digitArray[3]*100000 +digitArray[2]*1000000+digitArray[1]*10000000 +digitArray[0]*100000000;
       break;


   }


  // if (digitInput!=13)  digitn=digitArray[3]*1+digitArray[2]*10+digitArray[1]*100+digitArray[0]*1000 ;
   printf("\n%i\n\n",digitn);
}

/*********************************
 *                               *
 ********************************/

int main()
{
    system("color 1F");     //Blue background       
   printf("Digits Into decimal numbers \n ");
   printf("Max Input is %d Digits   \n ",numberOfInputDigits);
   printf("\nInput Digit >");
   getIntKey();

   printf("\nThe input was   digitArray[7]=%d \n",digitArray[7]);

   printf("digitArray[6]=%d \n",digitArray[6]);
   printf("digitArray[5]=%d \n",digitArray[5]);
   printf("digitArray[4]=%d \n",digitArray[4]);

   printf("digitArray[3]=%d \n",digitArray[3]);
   printf("digitArray[2]=%d \n",digitArray[2]);
   printf("digitArray[1]=%d \n",digitArray[1]);
   printf("digitArray[0]=%d \n",digitArray[0]);
   printf("\n%i\n\n",digitn);




    return 0;
}