输入缓冲区注入工具函数

  该通用的工具函数，能够将任意指定的字符串注入到 C++ 的 cin 输入缓冲区中，以此来模拟用户输入，这在自动化测试或模拟交互场景中非常实用。
1、实现思路
要实现这个功能，主要是操作 C++ 标准输入流 cin 对应的缓冲区。我们需要：
（1）清空 cin 原有的错误状态和缓冲区，避免残留数据干扰。
（2）替换 cin 的缓冲区为我们自定义的字符串缓冲区。
（3）封装成通用函数，支持任意字符串输入，且保证函数的健壮性。
2、完整实现代码

#include <iostream>
#include <sstream>
#include <string>

/**
 * @brief 通用的 cin 缓冲区注入工具函数
 * @param input_str 要注入到 cin 缓冲区的任意字符串
 * @note 该函数会清空 cin 原有状态和缓冲区，并将指定字符串注入
 */
void injectToCinBuffer(const std::string& input_str) {
    // 1. 重置 cin 的错误状态（比如之前可能的 EOF、输入错误等）
    std::cin.clear();
    
    // 2. 清空 cin 原有缓冲区（忽略所有未读取的字符）
    std::cin.ignore(std::numeric_limits<std::streamsize>::max(), '\n');
    
    // 3. 创建字符串流，将目标字符串作为输入源
    static std::stringstream ss; // static 避免频繁创建销毁，提升效率
    ss.str(""); // 清空字符串流原有内容
    ss.clear(); // 重置字符串流状态
    ss << input_str;
    
    // 4. 将 cin 的缓冲区替换为字符串流的缓冲区
    std::cin.rdbuf(ss.rdbuf());
}

// 测试示例
int main() {
    std::cout << "测试1：注入单个整数\n";
    injectToCinBuffer("100");
    int num;
    std::cin >> num;
    std::cout << "读取到的整数：" << num << "\n\n";

    std::cout << "测试2：注入带空格的字符串\n";
    injectToCinBuffer("Hello World!");
    std::string str1, str2;
    std::cin >> str1 >> str2;
    std::cout << "读取到的字符串1：" << str1 << "\n";
    std::cout << "读取到的字符串2：" << str2 << "\n\n";

    std::cout << "测试3：注入多行输入\n";
    injectToCinBuffer("200\n300\n400");
    int a, b, c;
    std::cin >> a >> b >> c;
    std::cout << "读取到的三个数：" << a << " " << b << " " << c << "\n";

    return 0;
}

3、关键代码解释
（1）状态重置：std::cin.clear() 清除 cin 的错误标志（比如之前读取失败导致的 failbit），确保 cin 能正常工作。
（2）清空原有缓冲区：std::cin.ignore(...) 忽略 cin 缓冲区中所有未读取的字符（直到换行符），避免原有数据和注入数据混合。
（3）字符串流封装：std::stringstream 是内存中的字符串流，将目标字符串写入后，通过 rdbuf() 替换 cin 的缓冲区，让 cin 从这个字符串流中读取数据，达到 “注入” 效果。
（4）static 优化：stringstream 声明为 static，避免每次调用函数都创建 / 销毁对象，提升性能；每次使用前清空内容和状态，保证数据干净。
4、前置条件
（1）编译环境：支持 C++98 及以上标准的编译器（如 GCC、Clang、MSVC）。
（2）头文件依赖：必须包含 （cin/cout）、（stringstream）、（string）、（numeric_limits）。
5、总结
（1）核心逻辑是通过 rdbuf() 替换 cin 的输入缓冲区为字符串流，实现 “注入” 任意字符串的效果。
（2）函数使用前必须重置 cin 状态并清空原有缓冲区，否则会导致注入数据与残留数据冲突。
（3）该函数通用且健壮，支持单个值、带空格字符串、多行输入等任意格式的字符串注入。