【C++】ストリームのエラー状態を判定し、回復する方法 (fail, clear)

2025年9月6日

はじめに

C++で cin や ifstream を使ってデータを読み込む際、ユーザーが数値を入力すべきところに文字列を入力するなど、予期せぬ入力によってストリームがエラー状態になることがあります。一度エラー状態になると、そのストリームはそれ以降の入力を全て無視してしまいます。

この問題を解決するには、

ストリームのエラー状態を検知する。
エラー状態をリセットする。
不正な入力データをストリームから取り除く。

という3つのステップが必要です。この記事では、ストリームのエラー状態を管理するための基本的なメンバ関数と、エラーから回復するための定石的な手法を解説します。

ストリームのエラー状態

ストリームの状態は、内部的に複数のフラグで管理されています。

状態フラグ	メンバ関数	意味
`goodbit`	`.good()`	エラーなしの正常な状態
`eofbit`	`.eof()`	入力の終端 (End-of-File) に到達した
`failbit`	`.fail()`	書式エラーなど、回復可能な論理エラー（例: `int`に`abc`を入力）
`badbit`	`.bad()`	回復不能な深刻なエラー（例: ディスク障害）

if (cin) のようにストリームを直接評価すると、.fail()または.bad()がtrueの場合にfalseと評価されます。

エラーの検知と回復のサンプルコード

このコードは、ユーザーに数値の入力を促し、もし不正な入力（文字列など）があった場合にエラーを検知し、ストリームの状態をリセットして、再度入力を受け付けられるように回復させます。

完成コード

#include <iostream>
#include <limits> // numeric_limits

using namespace std;

int main() {
    int input_value;
    
    cout << "整数を入力してください: ";

    // >> 演算子で入力を試みる
    cin >> input_value;
    
    // 1. ストリームの状態をチェック
    //    fail()は、failbitまたはbadbitが立っている場合にtrueを返す
    if (cin.fail()) {
        cout << "不正な入力です。数値ではありません。" << endl;

        // 2. clear()で、ストリームのエラーフラグをリセットする
        cin.clear();
        
        // 3. ignore()で、入力バッファに残っている不正な入力（と改行）をクリアする
        cin.ignore(numeric_limits<streamsize>::max(), '\n');
        
        cout << "\n再度、整数を入力してください: ";
        cin >> input_value;
        
        if (cin.fail()) {
            cout << "再度入力が失敗したため、プログラムを終了します。" << endl;
            return 1;
        }
    }
    
    cout << "入力された数値は " << input_value << " です。" << endl;
    
    return 0;
}