C++中cin输入无效值时int变量为何被设为0而非初始值-1？

使用环境 #

• 64位Ubuntu 22.04.1 LTS
• Eclipse IDE版本2022-06（4.24.0），构建ID：20220609-1112
• 基于Linux GCC工具链编译

测试代码 #

#include "std_lib_facilities.h"

int main()
{
    int age = -1;                   // 即使不赋值程序也能运行，赋值是为了实现某种错误提示
    string first_name = "???";      // 
    cout << "Please enter your first name and age\nie. Quagmire 69\n";

    cin >> first_name;
    cin >> age;

    cout << "Hello, " << first_name << " (age " << age << ")\n";

    return 0;
}

测试现象与疑问 #

运行程序时输入420 as;ldfkj，输出为Hello, 420 (age 0)。

1. 为何age的输出是0而非初始化的-1？2014年的教材似乎预期返回-1，是教材有误还是理解错了？
2. 如何输入会导致first_name出现错误？尝试过数字、特殊字符、Zalgo字符、表情符号，均能正常输出。

问题解答 #

关于age输出为0的原因 #

这是C++标准输入流行为的版本差异导致的：

• C++11之前，当输入流读取无法转换为目标类型的值时，变量会保留初始化值（也就是你设置的-1）。
• 从C++11开始，输入失败时会将目标变量设为对应类型的零值（int类型就是0），同时标记流的failbit错误状态。
• 你用的GCC工具链默认启用C++11及以上标准，所以触发了新行为；2014年的教材可能基于旧标准编写，才会预期返回-1。

关于first_name的错误触发 #

std::string的>>运算符会读取所有非空白字符直到遇到空白，几乎所有可打印字符（数字、特殊符号、表情符号等）都会被存入字符串，常规输入很难触发错误。要让读取出现异常，可以：

• 输入远超系统内存分配上限的字符流，导致内存分配失败；
• 手动中断输入流（Linux下按Ctrl+D，Windows下按Ctrl+Z），此时first_name会保留初始值???，同时流状态变为eofbit。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者StrawberryMustard