使用 istream_iterator 從文件中讀取 bitset

Question

我正在嘗試將文本文件讀入 std::bitset-objects 的向量中。 該文件由 1 和空格（用於指示 0 或 false）組成，我試圖通過重載輸入運算符 >> 和使用 istream_iterators 來做到這一點。 我首先將字符串中的空格更改為 0，然后構造一個位，然后將其推送到包含該字符串的向量。 但是，當我打印 output 時，它看起來很奇怪，而且我讀取的元素似乎多於文件中的行（位集向量長於行數）。 代碼如下所示：

  
  template<long unsigned int N>
  std::istream& operator>>(std::istream& is, std::bitset<N>& b){
    std::string line;
    std::getline(is,line);
    for(unsigned long int i =0;i<N;++i){line[i]==' '? line[i]='0':'1';};
    std::cout << line << std::endl;
    b = std::bitset<N>(line);
    return is;
  }
 
 int main(){
  const unsigned long int N = 40;
  std::ifstream file("activities.txt");
  std::istream_iterator<std::bitset<N>> begin(file),end;
  std::vector<std::bitset<N>> bits;
  
  for(auto it = begin;it!=end;++it){
    bits.push_back(*it);
  }
  
  for(auto bit: bits){ std::cout << bit << std::endl;}
 }

我在不使用 istream_iterator 和 operator>> 重載的情況下成功地做了同樣的事情，但我只是想弄清楚為什么這種方式不起作用。

Answer 1

有趣的問題。

發生這種情況的原因是std::bitset已經有一個被覆蓋的提取運算符>> 。 請看這里。 您可以讀到它的行為類似於格式化輸入 function。因此，它將讀取到下一個空白，然后停止。 如果我們有一個“文件結尾”或直到它達到定義的std::bitset的長度，它將結束讀取。

不小心你的源文件中有空格，它將作為這個格式化輸入 function 的分隔符，並且不會導致任何問題。

實際上，您應該在std::vector中看到很多“位集”，它們都由許多開頭的前導“0”和結尾的幾個不同長度的“1”組成。

這是讀取許多“1”島並用“0”填充左側字符串的結果，因此最終的位集有 40 個字符。

如果你想讓 C++ 調用你的 function，你需要打開std -命名空間。 雖然可以做到，但強烈建議不要這樣做，模板特化除外。 看：

不推薦：

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

constexpr unsigned long int N = 40;
namespace std {
    template<long unsigned int N>
    std::istream& operator>>(std::istream& is, std::bitset<N>& b) {
        std::string line;
        std::getline(is, line);
        for (unsigned long int i = 0; i < N; ++i) { line[i] == ' ' ? line[i] = '0' : '1'; };
        std::cout << line << std::endl;
        b = std::bitset<N>(line);
        return is;
    }
}

int main() {

    std::ifstream file("activities.txt");
    std::istream_iterator<std::bitset<N>> begin(file), end;
    std::vector<std::bitset<N>> bits;

    for (auto it = begin; it != end; ++it) {
        bits.push_back(*it);
    }

    for (auto& bit : bits) { std::cout << bit << std::endl; }
}

---

這基本上可以工作。 但是，不應使用。 此外，在我看來，通過與“N”而不是“line.length()”進行比較， >>運算符的 for 循環中存在語義錯誤，后者會更好。 因為，如果一行超過40個字符，空格將不會被轉換，停留在' '（空格）並導致無效輸入的異常。

更正這一點（無論如何，一行中較長的字符串將被截斷）並使用“std”命名空間中允許的模板特化，您可以這樣寫：

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

constexpr unsigned long int N = 40;
namespace std {

    template<>
    std::istream& operator>>(std::istream& is, std::bitset<N>& b) {
        std::string line;
        std::getline(is, line);
        for (unsigned long int i = 0; i < line.length(); ++i) { line[i] == ' ' ? line[i] = '0' : '1'; };
        //std::cout << line << std::endl;
        b = std::bitset<N>(line);
        return is;
    }
}

int main() {

    std::ifstream file("activities.txt");
    std::istream_iterator<std::bitset<N>> begin(file), end;
    std::vector<std::bitset<N>> bits;

    for (auto it = begin; it != end; ++it) {
        bits.push_back(*it);
    }

    for (auto& bit : bits) { std::cout << bit << std::endl; }
}

這行得通。

---

通過利用std::bitset的構造函數 3可以將空格解釋為 0，您可以讓您的生活變得更加簡單。

並且，請使用std::vector s range constructor (number 5) 。

這樣，代碼將更加簡單：

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

constexpr unsigned long int N = 40;
namespace std {

    template<>
    std::istream& operator>>(std::istream& is, std::bitset<N>& b) {
        std::string line;
        std::getline(is, line);
        b = std::bitset<N>(line, 0, N, ' ', '1');
        return is;
    }
}

int main() {

    std::ifstream file("activities.txt");

    std::vector<std::bitset<N>> bits(std::istream_iterator<std::bitset<N>>(file), {});

    for (auto& bit : bits) { std::cout << bit << std::endl; }
}