输入

简介

在计算机编程中，输入通常指将数据或命令从外部设备（如键盘、鼠标等）传输到计算机程序中的过程。输入是程序运行的第一个步骤，让程序能够获取必要的数据来进行计算和处理。

输入方式

命令行输入

命令行输入是一种最基本的输入方式，用户可以在终端上直接输入命令，并通过回车键将其传送给程序。在很多编程语言中，可以通过系统调用读取控制台的输入流以实现命令行输入。例如在Python中，可以使用input()函数读取用户的输入，如下所示：

name = input("请输入你的名字：")
print("你好，" + name + "!")

文件输入

当数据量较大时，手动输入是不现实的。此时，可以将数据存储在文件中，再通过程序读取文件中的数据。例如在Python中，可以使用open()函数打开文件，再使用read()函数读取文件的内容，如下所示：

with open('data.txt', 'r') as f:
    for line in f:
        print(line)

网络输入

随着互联网的发展，网络输入也成为了一种常见的输入方式。例如在Python中，可以使用requests库发送HTTP请求，获取远程服务器的数据，如下所示：

import requests

response = requests.get('https://www.baidu.com')
print(response.content)

输入校验

由于输入的数据不可靠，可能会导致程序出错或安全问题。因此，在输入数据传递给程序之前，需要进行输入校验。

类型检查

在很多编程语言中，变量必须先定义其类型，并且在赋值时该值必须与其类型相匹配。例如，在Java中，可以使用Scanner对象读取标准输入，并通过判断输入值的类型来确保安全性。如下所示：

import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.print("请输入一个整数：");
        int n = 0;
        while (!scanner.hasNextInt()) {
            System.out.println("输入不合法，请输入一个整数：");
            scanner.next();
        }
        n = scanner.nextInt();
        System.out.println("你输入的数字是：" + n);
    }
}

长度限制

当输入的字符串长度超过程序定义的长度限制时，很容易导致缓冲区溢出、拒绝服务或者其他安全问题。因此，在读取输入时，需要确保其长度不超过程序定义的限制。例如，在Python中，可以使用字符串方法len()获取一个字符串的长度，并结合条件语句判断输入是否超过限制，如下所示：

import sys

input_str = input("请输入不超过100个字符的字符串：")
if len(input_str) > 100:
    print("输入长度不能超过100个字符")
    sys.exit(1)
else:
    print("你输入的字符串是：", input_str)

过滤非法字符

为了避免恶意输入造成数据被污染，可以通过过滤非法字符的方式增强输入的安全性。例如，在Python中，可以使用正则表达式过滤掉一些特殊字符，如下所示：

import re

def filter_text(text):
    pattern = re.compile("[^a-zA-Z0-9_\u4e00-\u9fa5\s]")
    return pattern.sub('', text)

input_str = input("请输入一个字符串：")
filtered_str = filter_text(input_str)
print("你输入的字符串是：", filtered_str)

总结

输入虽然是程序中最基本的部分，但是在程序的运行过程中起着至关重要的作用。良好的输入校验能够保证程序的稳定性和安全性，有效地避免程序运行出错或者数据被污染。