Программирование. Принципы и практика использования C++ Исправленное издание - Бьёрн Страуструп

int n = 0;

while (true) {

  if (cin>>n) { // мы ввели целое число; теперь проверим его

    if (1<=n && n<=10) break;

    cout << "Извините, " << n

    << " выходит за пределы интервала [1:10]; попробуйте еще раз.n";

  }

  else {

    cout << "Извините, это не число; попробуйте еще раз.n";

    skip_to_int();

  }

}

// если мы добрались до этой точки, значит, число n лежит

// в диапазоне [1:10]

Этот код лучше, но остается слишком длинным и запутанным для того, чтобы много раз применять его в программе. Мы никогда не добьемся желаемого результата, разве что после (слишком) долгой проверки. Какие операции мы бы хотели иметь на самом деле? Один из разумных ответов звучит так: “Нам нужны две функции: одна должна считывать любое число типа int, а другая — целое число из заданного диапазона”.

int get_int(); // считывает число типа int из потока cin

int get_int(int low, int high); // считывает из потока cin число int,

               // находящееся в диапазоне [low:high]

Если бы у нас были эти функции, то мы могли бы, по крайней мере, использовать их просто и правильно. Их несложно написать.

int get_int()

{

  int n = 0;

  while (true) {

    if (cin >> n) return n;

    cout << "Извините, это не число; попробуйте еще раз n";

    skip_to_int();

  }

} 

В принципе функция get_int() упорно считывает данные, пока не найдет цифры, которые можно интерпретировать как целое число. Если требуется прекратить работу функции get_int(), то следует ввести целое число или признак конца файла (во втором случае функция get_int() сгенерирует исключение).

Используя такую общую функцию get_int(), можем написать проверку выхода за пределы диапазона get_int():

int get_int(int low, int high)

{

  cout << "Пожалуйста, введите целое число из от "

  << low << " до " << high << " ( включительно ):n";

  while (true) {

    int n = get_int();

    if (low<=n && n<=high) return n;

    cout << "Извините, " << n

    << " выходит за пределы интервала ["<< low << ':' << high

    << "]; попробуйте еще n";

  }

}

Этот вариант функции get_int() работает так же упорно, как и остальные. Она продолжает ввод целых чисел, выходящих за пределы диапазона, пока не найдет число, лежащее в указанных пределах.

Теперь можем написать код для ввода целых чисел.

int n = get_int(1,10);

cout << "n: " << n << endl;

int m = get_int(2,300);

cout << "m: " << m << endl;

Не забудьте предусмотреть перехват исключения, если не хотите получить сообщения об ошибках в (возможно, редкой) ситуации, когда функция get_int() на самом деле не может ввести ни одного числа. 

10.7.2. Отделение диалога от функции

Разные варианты функции get_int() по-прежнему смешивают ввод данных с выводом сообщений, адресованных пользователю. Для простых программ это вполне допустимо, но в большой программе мы можем пожелать, чтобы сообщения были разными. Для этого понадобится функция get_int(), похожая на следующую:

int strength = get_int(1,10,"Введите силу",

               "Вне диапазона, попробуйте еще");

cout << " сила: " << strength << endl;

int altitude = get_int(0,50000,

               "Пожалуйста, введите высоту в футах",

               "Вне диапазона, пожалуйста, попробуйте еще");

cout << "высота: " << altitude << " футов над уровнем моря n";

Эту задачу можно решить так:

int get_int(int low, int high, const string& greeting,

            const string& sorry)

{

  cout << greeting << ": [" << low << ':' << high << "]n";

  while (true) {

    int n = get_int();

    if (low<=n && n<=high) return n;

    cout << sorry << ": [" << low << ':' << high << "]n";

  }

}

Довольно трудно составить произвольные сообщения из заготовок, поэтому необходимо выработать стиль сообщений. Часто это оказывается полезным и позволяет составлять действительно гибкие сообщения, необходимые для поддержки многих естественных языков (например, арабского, бенгальского, китайского, датского, английского и французского). Однако эта задача не для новичков.

Обратите внимание на то, что наше решение осталось незавершенным: функция get_int() без указания диапазона осталась “болтушкой”. Более тонкий аспект этой проблемы заключается в том, что вспомогательные функции, используемые в разных частях программы, не должны содержать “вшитых” сообщений. Далее, библиотечные функции, которые по своей сути предназначены для использования во многих программах, вообще не должны выдавать никаких сообщений для пользователя, — помимо всего прочего, автор библиотеки может даже не предполагать, что программа, в которой используется его библиотека, будет выполняться на машине под чьим-то наблюдением. Это одна из причин, по которым наша функция error() не выводит никаких сообщений об ошибках (см. раздел 5.6.3); в общем, мы не можем знать, куда их писать.

10.8. Операторы вывода, определенные пользователем

Определение оператора вывода << для заданного типа, как правило, представляет собой тривиальную задачу. Основная проблема при его разработке заключается в том, что разные люди могут предпочитать разные представления результатов, поэтому трудно прийти к общему соглашению о каком-то едином формате. Однако, даже если не существует единого формата, который мог бы удовлетворить всех пользователей, часто целесообразно предусмотреть оператор << для типа, определенного пользователем. В ходе отладки и на первых этапах проектирования нам нужно хотя бы просто записывать объекты, имеющие указанный тип. Позднее нам может понадобиться более сложный оператор вывода <<, позволяющий пользователю получать форматированную информацию. Кроме того, если представление выходной информации отличается от стандартного представления, обеспечиваемого обычным оператором <<, мы можем просто обойти этот оператор и записывать отдельные части объектов пользовательского типа так, как мы хотим.

Рассмотрим простой оператор вывода для типа Date из раздела 9.8, который просто печатает год, месяц и день, разделенные запятыми.

ostream& operator<<(ostream& os, const Date& d)

{

  return