cin溢出时来自cin的异常行为

Question

所有，这里有一些我无法解释其行为的代码。 它发布在下面。 我查看了为什么整数溢出会导致C ++ iostream错误？ ，但并不能真正回答我的问题。

#include <iostream>
#include<stdio.h>
using namespace std;
int main()
{
    int x;
    scanf("%d", &x);
    cout << "Value of x = " << x << endl;
    cin >> x;
    cout << "Failure Detected = " << cin.fail() << endl;
    cout << "Value of x = " << x << endl;
    return 0;
}

因此，我期望此代码执行的操作是读入一个整数，打印出该整数的值，读入另一个整数（读入同一变量），然后打印出该整数。 如果输入7和2的输入，那么它将按预期工作。 但是，如果我为第一个和第二个输入都输入2 ^ 31（溢出int乘以1），则第一个输出将显示“ x的值= -2147483648”，第二个输出将显示“ x的值= 2147483647”。 cin.fail（）也将返回true。 cin对输入做了什么？ 我以为如果cin.fail（）为true，则x的值应保持不变。 如果不受影响，我希望x的值像正常情况一样溢出（就像scanf一样）。 cin这是怎么回事？ 为什么将值限制为整数最大值？

提前致谢！

Answer 1

在C ++ 98中，输入失败时变量未更改。 如果您尝试输入一个未初始化的变量，这是一个缺点。

例如：

int a;
cin >> a;
cout << a;    // UB if input failed!

在以后的标准中，当输入超出该范围时，变量将设置为可能的最大值或最小值。

---

对于operator>>(int& val) ，标准说[istream.formatted.arithmetic]：

转换似乎由以下代码片段执行（使用与前面的代码片段相同的表示法）：

typedef num_get<charT,istreambuf_iterator<charT,traits> > numget;
iostate err = ios_base::goodbit;
long lval;
use_facet<numget>(loc).get(*this, 0, *this, err, lval);
if (lval < numeric_limits<int>::min()) {
  err |= ios_base::failbit;
  val = numeric_limits<int>::min();
} else if (numeric_limits<int>::max() < lval) {
  err |= ios_base::failbit;
  val = numeric_limits<int>::max();
} else
  val = static_cast<int>(lval);
setstate(err);

Answer 2

1. 您的scanf ：C ++中溢出有符号整数类型的行为是不确定的 。 推测幕后发生的事情是毫无意义的。 “正常溢出”尤其没有意义。

2. 您的cin ：C ++ 03之前的版本，如果x无法容纳输入，则不会更改x 。 因此，后续cout的行为将是不确定的，因为您将回读未初始化的变量。 从C ++ 03开始，如果超出x的范围，则将x为最大（或最小）值。 那就是第二种情况。