C++ 为什么循环条件（即，`while（！stream.eof（））`）中的iostream:：eof被认为是错误的？

我刚刚在回答中发现一条评论说，在循环条件中使用iostream:：eof几乎肯定是错误的。我通常使用whilecin>>n之类的东西——我猜这会隐式地检查EOF

为什么检查eof显式使用while！怎么了

它与使用scanf有什么不同=我经常使用的C语言中的EOF没有问题？

因为iostream:：EOF只有在读取流的结尾后才会返回true。它并不表示下一次读取将是流的结束

考虑这一点，并假设下一次读取将在流的末尾：

while(!inStream.eof()){
  int data;
  // yay, not end of stream yet, now read ...
  inStream >> data;
  // oh crap, now we read the end and *only* now the eof bit will be set (as well as the fail bit)
  // do stuff with (now uninitialized) data
}

针对这一点：

int data;
while(inStream >> data){
  // when we land here, we can be sure that the read was successful.
  // if it wasn't, the returned stream from operator>> would be converted to false
  // and the loop wouldn't even be entered
  // do stuff with correctly initialized data (hopefully)
}

关于你的第二个问题：因为

if(scanf("...",...)!=EOF)

与

if(!(inStream >> data).eof())

if(!inStream.eof())
    inFile >> data

而且和

if(!(inStream >> data).eof())

if(!inStream.eof())
    inFile >> data

---

因为如果程序员不在Stream>>n期间编写，他们可能会编写以下内容：

while(!stream.eof())
{
    stream >> n;
    //some work on n;
}

这里的问题是，在没有首先检查流读取是否成功的情况下，您无法对n执行某些工作，因为如果读取不成功，您对n执行的某些工作将产生不希望的结果

关键在于，eofbit、badbit或failbit是在尝试从流中读取后设置的。因此，如果stream>>n失败，则会立即设置eofbit、badbit或failbit，因此，如果在stream>>n期间写入，则更为惯用，因为如果从流读取时出现一些故障，则返回的对象流将转换为false，从而循环停止。如果读取成功并且循环继续，它将转换为true。

底线顶部：通过正确处理空白，以下是如何使用eof，甚至在错误检查中比失败更可靠：

while( !(in>>std::ws).eof() ) {  
   int data;
   in >> data;
   if ( in.fail() ) /* handle with break or throw */; 
   // now use data
}    

感谢Tony D建议强调答案。请参见下面他的评论，以获取一个示例，说明为什么这一功能更强大

反对使用eof的主要论点似乎缺少了一个关于空白作用的重要微妙之处。我的主张是，显式检查eof不仅不总是错误的——这在本线程和类似SO线程中似乎是一个压倒一切的观点——而且通过正确处理空白，它提供了更干净、更可靠的错误处理，并且始终是正确的解决方案，尽管不一定是最简洁的

以下是建议的正确终止和读取顺序的总结：

int data;
while(in >> data) {  /* ... */ }

// which is equivalent to 
while( !(in >> data).fail() )  {  /* ... */ }

由于超出eof的读取尝试而导致的故障被视为终止条件。这意味着没有简单的方法来区分成功的流和由于eof以外的原因而真正失败的流。采取以下措施：

1 2 3 4 5 12345 A. 而在>>数据终止时，所有三个输入都有一个设置的故障位。在第一个和第三个中，还设置了eofbit。因此，通过循环，我们需要非常丑陋的额外逻辑来区分正确的输入1和不正确的输入2和3

鉴于，采取以下措施：

while( !in.eof() ) 
{  
   int data;
   in >> data;
   if ( in.fail() ) /* handle with break or throw */; 
   // now use data
}    

这里，in.fail验证只要有要读取的内容，它就是正确的。它的目的不仅仅是一个while循环终止符

到目前为止还不错，但是如果流中有尾随空间，会发生什么呢？这听起来像是对eof作为终结者的主要担忧

我们不需要放弃错误处理；把空白处吃光：

while( !in.eof() ) 
{  
   int data;
   in >> data >> ws; // eat whitespace with std::ws
   if ( in.fail() ) /* handle with break or throw */; 
   // now use data
}

设置eofbit时，ws跳过流中任何可能的零或更多尾随空间，而不是failbit。因此，只要至少有一个数据要读取，in.fail就可以正常工作。如果所有空白流也可接受，则正确的形式为：

while( !(in>>ws).eof() ) 
{  
   int data;
   in >> data; 
   if ( in.fail() ) /* handle with break or throw */; 
   /* this will never fire if the eof is reached cleanly */
   // now use data
}

---

小结：一个正确构造的while！eof不仅可行而且没有错误，而且允许在范围内对数据进行本地化，并提供了错误检查与日常业务的更清晰分离。尽管如此，但是！fail无疑是一个更常见、更简洁的习惯用法，在每种读取类型的简单单数据场景中可能更可取

其他答案解释了为什么while中的逻辑是错误的！stream.eof以及如何修复它。我想关注一些不同的东西：

为什么显式使用iostream:：eof检查eof是错误的

一般来说，只检查eof是错误的，因为流提取>>可能会失败，而不会到达文件的末尾。如果您有，例如int n；cin>>n；并且流包含hello，那么h不是一个有效数字，因此提取将失败，而不会到达输入的末尾

此问题，再加上在尝试读取流状态之前检查流状态的一般逻辑错误，这意味着对于N个输入项，循环将运行N+1次，导致以下症状：

如果流为空，循环将运行一次。>>将失败—没有要读取的输入，所有本应由stream>>x设置的变量实际上都未初始化。这导致垃圾数据被处理，这可能表现为无意义的结果，通常是巨大的数字

如果您的标准库符合C+ +11，现在情况有点不同了：失败的>>现在将数值变量设置为0，而不是将它们除字符外未初始化

如果流不是空的，循环将在最后一个有效输入之后再次运行。因为在上一次迭代中，所有>>操作都失败了，所以变量可能会保留上一次迭代中的值。这可能表现为最后一行打印两次或最后一条输入记录处理两次

这应该与C++11（见上文）有所不同：现在您得到的是一个0的幻影记录，而不是重复的最后一行

如果流包含格式不正确的数据，但您只检查.eof，那么您将得到一个无限循环。>>将无法从流中提取任何数据，因此循环将原地旋转而不会到达终点

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总而言之：解决方案是测试>>操作本身的成功，而不是使用单独的.eof方法：while stream>>n>>m{…}，就像在C中测试scanf调用本身的成功一样：while scanf%d%d，&n，&m==2{…}。

循环中的iostream:：eof被认为是错误的，因为我们还没有达到eof。因此，这并不意味着下一次读取将成功

我将用两个示例代码解释我的陈述，这肯定会帮助您更好地理解这个概念。比如说，当我们想用C++中的文件流读取文件时。当我们使用循环写入文件时，如果我们使用stream.eof检查文件的结尾，我们实际上是在检查文件是否已到达结尾

示例代码

当我们在循环中直接使用流时，我们不会再次检查条件

示例代码

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扫描…！=EOF在C中也不起作用，因为scanf返回成功解析和分配的字段数。正确的条件是扫描…>data.eof也没有做任何有用的事情。谬误1：如果最后一条数据后没有空格，则不会进入条件。最后一条数据不会被处理。谬误2：即使读取数据失败，它也会进入条件，只要EOF没有达到无限循环，反复处理相同的旧数据。我认为值得指出的是，这个答案有点误导。在提取int或std:：strings或类似内容时，当您在末尾之前提取一个且提取到达末尾时，将设置EOF位。你不必再读了。从文件读取时未设置它的原因是，末尾有一个额外的\n。我已经在这本书中讲过了。读取字符是另一回事，因为它一次只提取一个字符，不会继续到达末尾。主要问题是，仅仅因为我们还没有达到EOF，并不意味着下一次读取会成功。@sftrabbit:都是真的，但不是很有用。。。即使没有尾随“\n”，也可以合理地希望其他尾随空格与整个文件中的其他空格一致处理，即跳过。此外，当你在之前提取一个的时候，一个微妙的结果就是while！当输入完全为空时，eof对ints或std:：字符串不起作用，因此即使知道没有尾随\n也需要小心。@TonyD完全同意。我之所以这么说，是因为我认为大多数人在阅读本文和类似答案时都会认为，如果流包含Hello，没有尾随空格或\n，并且提取了std:：string，它将从H提取字母到o，停止提取，然后不设置EOF位。事实上，它会设置EOF位，因为正是EOF停止了提取。只是希望为人们澄清这一点。因此，通过循环，没有简单的方法来区分正确的输入和不正确的输入。除了在一种情况下同时设置eofbit和failbit外，在另一种情况下仅设置failbit。您只需要在循环结束后测试一次，而不是在每次迭代中；它只会离开循环一次，所以您只需要检查它为什么离开循环一次。在>>dat中时

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a适用于所有空白流。您刚才说的是，格式错误的流可以被识别为！eof&失败通过循环。在有些情况下，我们不能依靠这一点。见上述评论。尽管如此，我并不建议eof支票作为更好的选择。我只是说，这是一种可能的，在某些情况下更合适的方法，而不是最肯定的错误！作为一个例子，请考虑如何检查错误，其中数据是一个重载操作符>一次读取多个字段的结构——一个更简单的案例支持您的观点是流> MyItIt，其中流包含例如：EFOBIT和FROBIT。这比operator>>场景更糟糕，在operator>>场景中，用户提供的重载至少可以选择在返回帮助支持之前清除eofbit，而s>>x使用。更一般地说，这个答案可能需要一个清理-只有在最后一段时间！在>>中，ws.eof通常是健壮的，它被隐藏在末尾。除了在未定义的n值上进行工作时所提到的不希望出现的结果外，如果失败的流操作不消耗任何输入，程序也可能陷入无限循环。这是最准确的答案，尽管从c++11开始，我不相信这些变量是未初始化的