Ošetření uživatelských vstupů

C a C++ C++ Základní konstrukce C++ Zdrojákoviště Ošetření uživatelských vstupů

Unicorn College ONEbit hosting Tento obsah je dostupný zdarma v rámci projektu IT lidem. Vydávání, hosting a aktualizace umožňují jeho sponzoři.

Dnes to bude v C++ tutoriálu takové oddechové, dokončíme si totiž naši kalkulačku, dále už ji nebudeme potřebovat a bylo by hezké ji dotáhnout do konce. Asi tušíte, že u ni chybí zabezpečení vstupů od uživatele, tím se bude zabývat dnešní lekce.

Připomeňme si kód naší kalkulačky:

cout << "Vitejte v kalkulacce" << endl;
string pokracovat = "ano";
while (pokracovat == "ano")
{
        cout << "Zadejte prvni cislo:" << endl;
        float a;
        cin >> a;
        cout << "Zadejte druhe cislo:" << endl;
        float b;
        cin >> b;
        cout << "Zvolte si operaci:" << endl;
        cout << "1 - scitani" << endl;
        cout << "2 - odcitani" << endl;
        cout << "3 - nasobeni" << endl;
        cout << "4 - deleni" << endl;
        int volba;
        cin >> volba;
        float vysledek = 0.0f;
        switch(volba)
        {
                case 1:
                        vysledek = a + b;
                        break;
                case 2:
                        vysledek = a - b;
                        break;
                case 3:
                        vysledek = a * b;
                        break;
                case 4:
                        vysledek = a / b;
                        break;
        }
        if ((volba > 0) && (volba < 5))
                cout << "Vysledek: " << vysledek << endl;
        else
                cout << "Neplatna volba" << endl;
        cout << "Prejete si zadat dalsi priklad? [ano/ne]" << endl;
        cin >> pokracovat;
}
cout << "Dekuji za pouziti kalkulacky, aplikaci ukoncite libovolnou klavesou." << endl;
cin.get(); cin.get();

Vstupy od uživatele bychom měli vždy ošetřovat. Řeknu vám tajemství úspěšných a oblíbených aplikací, je velmi jednoduché: Počítají s tím, že je uživatel naprostý hlupák :). Čím hloupějšího uživatele budete předpokládat, tím větší úspěch budou vaše aplikace mít. Pokud zde uživatel zadá místo "ano" např. "ano." (ano tečka) nebo "Ano" (s velkým písmenem), program stejně skončí. To ještě nemusí být kvůli hlouposti, ale proto, že se překlepl. Může nám však zadat i něco úplně nesmyslného, např. "možná".

To však není největší problém našeho programu, když uživatel nezadá číslo, ale nějaký nesmysl, celý program se zastaví a spadne s chybou. Pojďme nyní tyto dva problémy opravit.

K ověření správnosti vstupu použijeme funkci stoi(). Tu najdeme v knihovně string. Postup bude následující:

  1. požádáme uživatele o zadání hodnoty
  2. místo do číselné proměnné načteme vstup do stringu
  3. pokusíme se text převést na číslo
  4. v případě neúspěchu se vrátíme k bodu 1

Jediná potíž je v tom, jak poznat neúspěch. K tomu slouží výjimky. Podrobně se jimi budeme zabývat až u objektů. Prozatím bude muset stačit to, že výjimka je způsob, jak vyslat zprávu o chybě. Pokud tuto zprávu nikde nezachytíme, ukončí program. K jejímu zachycení slouží blok try-catch. Ten vypadá takto:

try {
        // příkazy, které mohou výjimku způsobit
} catch (prvniTypVyjimky v1) {
        // ošetření chyby typu prvniTypVyjimky
} catch (druhyTypVyjimky v2) {
        // ošetření výjimky typu druhyTypVyjimky
}

Částí catch může být libovolný počet. Pokud místo proměnné u catch napíšeme tři tečky (...) zachytíme zde libovolnou výjimku (pokud je částí catch více, tečky smí být jen u té poslední). Jak výjimku vyvolat si vysvětlíme později, bude nám je nyní stačit umět zachytávat.

Funkce stoi() vyvolává 2 typy výjimek:

  • invalid_argument pokud nedokáže ze stringu přečíst číslo
  • out_of_range pokud se přečtené číslo nevejde do typu int

Náš kód může tedy vypadat třeba takto:

int i;
string s;
while (true)
{
        try
        {
                cin >> s;
                i = stoi(s);
                break;
        }
        catch (invalid_argument& exception)
        {
                cout << "Nebylo zadano cislo" << endl;
        }
        catch (out_of_range& exception)
        {
                cout << "Cislo je prilis velke (nebo prilis male)" << endl;
        }
}

Pokud se převod nepovede, skočí se rovnou na příslušného catch bloku a příkaz break se tím pádem přeskočí. Jakmile se převod povede, vyskočíme z cyklu a pokračujeme za ním.

Funkce pro další datové typy

Jak vás již asi napadlo, typ int není jediným typem, který se dá ze stringu číst (tzv. parsovat). Konkrétní funkce pro načítání dalších typů máte níže v tabulce:

Datový typ Funkce Počet parametrů
float stof() 1 - 2
double stod() 1 - 2
long double stold() 1 - 2
int stoi() 1 - 3
long stol() 1 - 3
long long stoll() 1 - 3
unsigned long stoul() 1 - 3
unsigned long long stoull() 1 - 3

Kromě stringu k převedení můžeme těmto funkcím předat ještě ukazatel na typ size_t (číselný typ). Po převedení se nám do tohoto ukazatele uloží pozice, kde převod skončil. To je užitečné třeba pro čtení několika čísel oddělených např. mezerami. Pokud místo něj uvedeme nullptr, bude ignorován.

U funkcí pro celočíselné typy můžeme uvést ještě číselnou soustavu, která se má použít. Např. čtení čísla zapsaného v šestnáctkové soustavě do typu unsigned long by tedy mohlo vypadat takto:

unsigned long cislo = stoul(str, nullptr, 16);

Jdeme tedy konečně upravit naši kalkulačku:

cout << "Vitejte v kalkulacce" << endl;
string pokracovat = "ano";
string s;
while (pokracovat == "ano")
{
        cout << "Zadejte prvni cislo:" << endl;
        float a;
        while (true)
        {
                try
                {
                        cin >> s;
                        a = stoi(s);
                        break;
                }
                catch (invalid_argument& exception)
                {
                        cout << "Nebylo zadano cislo" << endl;
                }
                catch (out_of_range& exception)
                {
                        cout << "Cislo je prilis velke (nebo prilis male)" << endl;
                }
        }
        cout << "Zadejte druhé číslo:" << endl;
        float b;
        while (true)
        {
                try
                {
                        cin >> s;
                        b = stoi(s);
                        break;
                }
                catch (invalid_argument& exception)
                {
                        cout << "Nebylo zadano cislo" << endl;
                }
                catch (out_of_range& exception)
                {
                        cout << "Cislo je prilis velke (nebo prilis male)" << endl;
                }
        }

        // ...
        // zbytek programu
        // ...

}
cout << "Dekuji za pouziti kalkulacky, aplikaci ukoncite libovolnou klavesou." << endl;
cin.get(); cin.get();

Nyní se ještě podíváme na výběr operace a pokračování. Obě volby nyní načítáme jako string. To ale není nutné, pro výběr z menu nám stačí pouze jeden znak. Jeden znak přečteme již známou konstrukcí cin.get(). Pokud byla zadána špatná hodnota, odchytíme to v samotném switchi. Problémem je, že cin.get() přečte i enter z minulého zadání. Musíme tedy vstup opět přečíst vícekrát.

char volba;
do
{
        volba = cin.get();
} while (volba == '\n');
switch (volba) {
case '1':
        cout << "Vysledek: " << (a + b) << endl;
        break;
case '2':
        cout << "Vysledek: " << (a - b) << endl;
        break;
case '3':
        cout << "Vysledek: " << (a * b) << endl;
        break;
case '4':
        if (b != 0)
                cout << "Vysledek: " << (a / b) << endl;
        else
                cout << "Nulou nelze delit!" << endl;
        break;
default:
        cout << "Neplatna volba" << endl;
        break;
}

Do proměnné volba si uložíme stisknutý znak jako char. Protože se rozsah znaků nedá již tak jednoduše otestovat podmínkou, uděláme kontrolu jiným způsobem, než když jsme načítali volbu jako int. Připravíme si proměnnou platnaVolba typu bool, kterou nastavíme na true (budeme předpokládat, že je volba správná). Switch zůstane podobný, jen čísla dáme nyní do apostrofů, protože se jedná o jednotlivé znaky. Přidáme možnost default, která v případě jiné hodnoty než jmenovaných nastaví námi připravenou proměnnou platnaVolba na false. Potom není nic jednoduššího, než proměnnou otestovat. Vyzkoušejte si to, program se používá nyní pohodlněji.

K tomu ještě upravíme počítání výsledku a ošetříme dělení nulou.

Nakonec upravíme i výzvu k pokračování, zadávat budeme opět char A/N, budeme tolerovat různou velikost písmen a reagovat na špatné zadání. Opět použijeme switch, naši proměnnou pokracovat změníme na typ bool. Kód je asi zbytečné více popisovat, za zmínku stojí jen funkce tolower(), která převádí velká písmena na malá.

cout << "Vitejte v kalkulacce" << endl;
bool pokracovat = true;
while (pokracovat)
{
        // nacteni cisel
        string s;
        cout << "Zadejte prvni cislo:" << endl;
        float a;
        while (true)
        {
                try
                {
                        cin >> s;
                        a = stoi(s);
                        break;
                }
                catch (invalid_argument& exception)
                {
                        cout << "Nebylo zadano cislo" << endl;
                }
                catch (out_of_range& exception)
                {
                        cout << "Cislo je prilis velke (nebo prilis male)" << endl;
                }
        }
        cout << "Zadejte druhe cislo:" << endl;
        float b;
        while (true)
        {
                try
                {
                        cin >> s;
                        b = stoi(s);
                        break;
                }
                catch (invalid_argument& exception)
                {
                        cout << "Nebylo zadano cislo" << endl;
                }
                catch (out_of_range& exception)
                {
                        cout << "Cislo je prilis velke (nebo prilis male)" << endl;
                }
        }

        // volba operace a výpočet
        cout << "Zvolte si operaci:" << endl;
        cout << "1 - scitani" << endl;
        cout << "2 - odcitani" << endl;
        cout << "3 - nasobeni" << endl;
        cout << "4 - deleni" << endl;
        char volba;
        do
        {
                volba = cin.get();
        } while (volba == '\n');
        switch (volba)
        {
                case '1':
                        cout << "Vysledek: " << (a + b) << endl;
                        break;
                case '2':
                        cout << "Vysledek: " << (a - b) << endl;
                        break;
                case '3':
                        cout << "Vysledek: " << (a * b) << endl;
                        break;
                case '4':
                        if (b != 0)
                                cout << "Vysledek: " << (a / b) << endl;
                        else
                                cout << "Nulou nelze delit!" << endl;
                        break;
                default:
                        cout << "Neplatna volba" << endl;
                        break;
        }

        // dotaz na pokračování
        cout << "Prejete si zadat dalsi priklad? [a/n]" << endl;
        bool platnaVolba = false;
        while (!platnaVolba)
        {
                char volba;
                do
                {
                        volba = cin.get();
                } while (volba == '\n');
                switch (volba) {
                case 'a':
                        pokracovat = true;
                        platnaVolba = true;
                        break;
                case 'n':
                        pokracovat = false;
                        platnaVolba = true;
                        break;
                case 224:
                        _getch();
                default:
                        cout << "Neplatna volba, zadejte prosim a/n" << endl;
                        break;
                }
        }
}
cout << "Dekuji za pouziti kalkulacky, aplikaci ukoncite libovolnou klavesou." << endl;
cin.get(); cin.get();
return 0;
Jednoduchá konzolová kalkulačka v C++ s ošetřením vstupů

Gratuluji, právě jste vytvořili svůj první blbovzdorný program :) Kód se nám trochu zkomplikoval, snad jste to všechno pochytili. Někdy v budoucnu to napravíme a rozdělíme ho do přehledných funkcí.


 

Stáhnout

Staženo 155x (8.83 kB)
Aplikace je včetně zdrojových kódů v jazyce C++

 

 

Článek pro vás napsal Zdeněk Pavlátka
Avatar
Jak se ti líbí článek?
6 hlasů
Autor se věnuje spoustě zajímavých věcí :)
Aktivity (10)

 

 

Komentáře
Zobrazit starší komentáře (8)

Avatar
Zdeněk Pavlátka
Tým ITnetwork
Avatar
Zdeněk Pavlátka:27.9.2015 17:36

Články co následují po tomhle jsou staré (jsou z původního krátkého seriálu)

Odpovědět 27.9.2015 17:36
Kolik jazyků umíš, tolikrát jsi programátor.
Avatar
Odpovídá na Zdeněk Pavlátka
pradedadedymraze:27.9.2015 19:52

Ta novější část mi přišla dobrá, škoda že tam chybí ty pole - myslím to do základů patří a bylo by to komplet. V té starší části je lehce nastíněno v k čemu je dobré to dokazování na proměnné (což by stálo za to zapracovat i do té nové části). :) Každopádně díky za kurz, mě to pomohlo moc.

 
Odpovědět 27.9.2015 19:52
Avatar
Roman
Člen
Avatar
Roman:27.2.2016 18:51

Ahoj, netreba na začiatku #include <sstream> aby:

stringstream stream(str);

fungoval ???
Lebo mne to bez toho nešlo :)
Ale inak PERFECT článok :) 8-)

Editováno 27.2.2016 18:52
 
Odpovědět 27.2.2016 18:51
Avatar
Jan Doskočil:18.4.2016 19:13

nějak to pořád nechápu a to už jsem to přečetl několikrát... nemohl bych se s někým z vás domluvit na hangouts aby mi to vysvětlil? (prosíííím??)

Odpovědět 18.4.2016 19:13
"Existuje pouze 10 typů lidí, ti kteří strojovému kódu rozumí a ti kteří ne."
Avatar
Mate
Člen
Avatar
Mate:1. června 12:05

Ahoj, chtěl bych se zeptat, proč mi v kodů stále hlásí chybu funkce stoi() a _getch();, mám implementované tyto knihovny:

#include <locale>
#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream>
#include <cstdio>
#include <cmath>

Děkuj za radu.

 
Odpovědět 1. června 12:05
Avatar
Zdeněk Pavlátka
Tým ITnetwork
Avatar
Odpovídá na Mate
Zdeněk Pavlátka:1. června 20:07

Jakou chybu?

Odpovědět 1. června 20:07
Kolik jazyků umíš, tolikrát jsi programátor.
Avatar
Odpovídá na Mate
Ondřej Čech:17. června 10:49

Předpokládám, že jsem měl stejný problém. Zkontroluj si v kompilátoru jestli máš nastavený správný standard C++. Měl by být C++14. Mě tahle změna pomohla.

 
Odpovědět 17. června 10:49
Avatar
Jaroslav Dubánek:26. srpna 21:18

Nefungoval mi můj kód s použitím funkcí. Stáhnul jsem tedy zip a... nic. Nefunguje mi ani ten staženej .cpp.

Odpovědět 26. srpna 21:18
Člověka určuje to, co ho fascinuje a co je jeho vášní. Mě fascinují věci, které mě přesahují. Vzrušení z nepoznaného ...
Avatar
David Čápka
Tým ITnetwork
Avatar
Odpovídá na Jaroslav Dubánek
David Čápka:26. srpna 21:22

Tato lekce je staršího data a není již součástí seriálu C++. Pokračuj prosím v seriálu C++.

Odpovědět 26. srpna 21:22
Miluji svou práci a zdejší komunitu, baví mě se rozvíjet, děkuji každému členovi za to, že zde působí.
Avatar
Odpovídá na David Čápka
Jaroslav Dubánek:26. srpna 21:24

Dobrá, proto je takhle stranou. Dávám si teď opáčko toho co už znám. Díkes

Odpovědět 26. srpna 21:24
Člověka určuje to, co ho fascinuje a co je jeho vášní. Mě fascinují věci, které mě přesahují. Vzrušení z nepoznaného ...
Děláme co je v našich silách, aby byly zdejší diskuze co nejkvalitnější. Proto do nich také mohou přispívat pouze registrovaní členové. Pro zapojení do diskuze se přihlas. Pokud ještě nemáš účet, zaregistruj se, je to zdarma.

Zobrazeno 10 zpráv z 18. Zobrazit vše