Как я могу гарантировать, что пользователь вводит правильный тип ввода?

clear() только очищает флаг ошибки. В следующий раз, когда вы будете читать, вы снова прочтете с той позиции, где это не удалось, и снова потерпите неудачу.

Чтобы избежать повторения одной и той же ошибки снова и снова, вам также необходимо переместить позицию чтения вперед во входном потоке.

Вам нужно гораздо меньше кода, чем вы думаете.

Что-то вроде этого должно сделать:

#include <limits>
 
// ...

std::cout << "Enter an integer: "; 
while (!(std::cin >> var)) // This is true when reading fails.
{
    // Clear error flag.
    std::cin.clear(); 
    // Discard rest of line. (Write a function of your own that does this.)
    std::cin.ignore(std::numeric_limits<std::streamsize>::max(), '\n');
    // Prompt again.   
    std::cout << "Please enter an integer: ";
}
// When you reach this point you know that 'var' was successfully read.

Проверка ввода часто выполняется с использованием специальной функции.

Такая функция, как get_int (ниже), перехватывает две распространенные ошибки ввода.

1. Нечисловые (текстовые) записи
2. Записи вне диапазона

// main.cpp
#include <iostream>  // cin, cout, streamsize
#include <limits>    // numeric_limits
#include <string>    // string

int get_int(
    std::string const& prompt,
    int const min,
    int const max)
{
    int n{};
    for (;;)  // "infinite" loop
    {
        std::cout << prompt;
        if (!(std::cin >> n))
        {
            std::cout << "Invalid entry. Please reenter.\n\n";
            std::cin.clear();
            std::cin.ignore(std::numeric_limits<std::streamsize>::max(), '\n');
        }
        else if (n < min || n > max)
        {
            std::cout << "Invalid entry. Please reenter.\n"
                << "Entries must be between " << min << " and " << max << ".\n\n";
        }
        else
        {
            std::cin.ignore(std::numeric_limits<std::streamsize>::max(), '\n');
            break;  // break out of for-loop
        }
    }
    return n;
}

int main() {
    std::cout << "Example 1\n\n";
    int a{ get_int("Enter an integer between 1 and 10: ", 1, 10) };
    std::cout << "\nYour entry: " << a << "\n\n";

    std::cout << "---------------------------------------------\n"
        "Example 2\n\n";
    int b{ get_int("Enter an integer between -5 and 5: ", -5, 5) };
    std::cout << "\nYour entry: " << b << "\n\n";

    std::cout << "---------------------------------------------\n"
        "Example 3\n\n";
    int c{ get_int("Enter an integer between 100 and 200: ", 100, 200) };
    std::cout << "\nYour entry: " << c << "\n\n";

    return 0;
}
// end file: main.cpp

Функция get_int имеет три параметра: prompt, min и max. При вызове get_int аргументы для трех параметров предоставляются в круглых скобках.

Функция get_int отображает prompt, а затем пытается ввести переменную n (int) от пользователя. Значение, введенное пользователем, должно быть допустимым целым числом между min и max, в противном случае функция отображает сообщение об ошибке и возвращается назад, предлагая пользователю повторить попытку.

Значение, возвращаемое функцией get_int, гарантированно будет допустимым целым числом между min и max.

Например, в функции main переменная a инициализируется следующим образом:

int a{ get_int("Enter an integer between 1 and 10: ", 1, 10) };

• Аргументом для параметра prompt является "Enter an integer between 1 and 10: "

• Аргументом для параметра min является 1

• Аргументом для параметра max является 10

• for(;;) — бесконечный цикл. Это повторяется до тех пор, пока оператор прерывания не приведет к выходу.

• Если cin ожидает int, а пользователь вводит нечисловую (текстовую) запись, cin будет переведен в состояние сбоя. После этого все последующие операции над cin завершится неудачно. cin.clear() восстанавливает cin до хорошего состояния, чтобы последующие операции автоматически не завершались сбоем.

• После нечислового ввода недостаточно просто очистить cin. Вы также должны удалить недопустимую запись, все еще находящуюся во входном потоке. Именно это и делает cin.ignore. Используемая здесь версия отбрасывает все символы до (включительно) символа новой строки ('\n'), который отмечает конец строки. Подробности смотрите в CppReference.

• if (!(std::cin >> n)) — тест, который обнаруживает нечисловые текстовые записи. По сути, там говорится «если (cin не удается ввести переменную n)», но объяснение имеет нюансы. Подвыражение std::cin >> n делает две вещи: (1) пытается ввести переменную n и (2) возвращает ссылку на std::cin в окружающее выражение. Итак, !(std::cin >> n) оценивается как !(std::cin). Не вдаваясь в подробности операторов преобразования , определенных для std::cin, последнее выражение !(std::cin) преобразуется в !(!std::cin.fail()). Два логических отрицания (!) компенсируются, поэтому у вас остается std::cin.fail() и оператор if, который можно прочитать как «if (cin не работает при вводе переменной n)».

Функция get_int также вызывает cin.ignore после успешного входа. Без него символ новой строки, завершающий допустимую запись, остался бы во входном потоке. В большинстве случаев это не проблема. Однако если программа также использует std::getline, отказ от новой строки позволяет последующему вызову std::getline вести себя ожидаемым образом. Для получения дополнительной информации см. множество публикаций на Stack Overflow, в которых объясняется, как смешивать cin >> value и std::getline в одной программе.

Несколько недостатков

Вот результат пробного запуска.

Example 1

Enter an integer between 1 and 10: Huh?
Invalid entry. Please reenter.

Enter an integer between 1 and 10: 20
Invalid entry. Please reenter.
Entries must be between 1 and 10.

Enter an integer between 1 and 10: 7

Your entry: 7

---------------------------------------------
Example 2

Enter an integer between -5 and 5: 3.14

Your entry: 3

---------------------------------------------
Example 3

Enter an integer between 100 and 200: 101garbage

Your entry: 101

Пример 1 работал отлично. Нечисловая запись Huh? была успешно перехвачена, как и запись, выходящая за пределы допустимого диапазона 20.

Примеры 2 и 3 демонстрируют один и тот же недостаток. cin >> value радостно останавливается всякий раз, когда находит символ, который не может быть частью допустимой записи. В примере 2 он останавливается, когда встречает точку . в 3.14. Это потому, что переменная типа int не может содержать точку. Аналогично, в примере 3 он останавливается, когда видит следующий за g101.

Обратите внимание, что функция get_int вызывает cin.ignore после успешного входа. Именно поэтому .14 был отброшен в примере 2, не вызвав последующего сбоя. То же самое касается garbage в примере 3.

Версия с использованием std::getline

Если вы используете std::getline для ввода всей строки, вы можете проверить символы, следующие за данной записью. Это позволяет вам перехватывать такие записи, как 3.14 в примере 2 и 101garbage в примере 3.

Следующая версия функции get_int требует, чтобы строка содержала ровно одно целое число. Никакие другие символы не допускаются. Поскольку он использует более продвинутые библиотечные функции, такие как std::optional и std::from_chars, а также потому, что этот ответ длился достаточно долго, я оставляю ОП поиск деталей его работы.

В своей работе я использую шаблонную версию, которая вводит числа любого арифметического типа.

// main.cpp
#include <charconv>      // from_chars
#include <iostream>      // cin, cout
#include <optional>      // optional, nullopt
#include <stdexcept>     // runtime_error
#include <string>        // string, getline
#include <string_view>   // string_view
#include <system_error>  // errc

auto trim_whitespace_view(std::string_view sv) noexcept -> std::string_view
{
    // Trim leading and trailing whitespace from string_view `sv`.
    auto const first{ sv.find_first_not_of(" \f\n\r\t\v") };
    if (first == std::string_view::npos)
        return {};
    auto const last{ sv.find_last_not_of(" \f\n\r\t\v") };
    enum : std::string_view::size_type { one = 1u };
    return sv.substr(first, (last - first + one));
}

auto to_optional_int(std::string_view sv) noexcept -> std::optional<int>
{
    sv = trim_whitespace_view(sv);
    auto const end{ sv.data() + sv.size() };
    int n;
    auto [ptr, ec] = std::from_chars(sv.data(), end, n);
    return (ec == std::errc{} && ptr == end) ? std::optional<int>{ n } : std::nullopt;
}

int get_int(
    std::string const& prompt,
    int const min,
    int const max)
{
    for (;;)  // "infinite" loop
    {
        std::cout << prompt;
        if (std::string s; !std::getline(std::cin, s))
        {
            throw std::runtime_error("Function `get_int`: `std::getline` failed.");
        }
        else if (auto const sv{ trim_whitespace_view(s) }; sv.empty())
        {
            std::cout << "Invalid entry. Please reenter.\n"
                "Entries cannot be blank.\n\n";
        }
        else if (auto const o{ to_optional_int(sv) }; !o)
        {
            std::cout << "Invalid entry. Please reenter.\n\n";
        }
        else if (auto const n{ *o }; n < min || n > max)
        {
            std::cout << "Invalid entry. Please reenter.\n"
                << "Entries must be between " << min << " and " << max << ".\n\n";
        }
        else
        {
            return n;
        }
    }
}

int main() {
    std::cout << "Example 1\n\n";
    int a{ get_int("Enter an integer between 1 and 10: ", 1, 10) };
    std::cout << "\nYour entry: " << a << "\n\n";

    std::cout << "---------------------------------------------\n"
        "Example 2\n\n";
    int b{ get_int("Enter an integer between -5 and 5: ", -5, 5) };
    std::cout << "\nYour entry: " << b << "\n\n";

    std::cout << "---------------------------------------------\n"
        "Example 3\n\n";
    int c{ get_int("Enter an integer between 100 and 200: ", 100, 200) };
    std::cout << "\nYour entry: " << c << "\n\n";

    return 0;
}
// end file: main.cpp

Выход

Example 1

Enter an integer between 1 and 10: Huh?
Invalid entry. Please reenter.

Enter an integer between 1 and 10: 20
Invalid entry. Please reenter.
Entries must be between 1 and 10.

Enter an integer between 1 and 10: 7

Your entry: 7

---------------------------------------------
Example 2

Enter an integer between -5 and 5: 3.14
Invalid entry. Please reenter.

Enter an integer between -5 and 5: 3

Your entry: 3

---------------------------------------------
Example 3

Enter an integer between 100 and 200: 101garbage
Invalid entry. Please reenter.

Enter an integer between 100 and 200: 101

Your entry: 101