Проблемы с cin.getline(), не принимающим ввод

В вашем коде есть несколько проблем, которые вы рано или поздно обнаружите.

КСТАТИ. Ваш текущий код не компилируется. Я предполагаю, что у вас есть ; после cout << "Correct input." и } между закрывающей фигурной скобкой if и return, иначе ваш пример никогда не зациклится ни разу.

Проблема, которую вы упоминаете в вопросе

Вы не очищаете userInput (и ваш sizeOfCharArray не готов к этому).

Давайте шаг за шагом с вашим кодом:

1. userInput[maxInput] = { "\0" }; //userInput contains all null characters
2. Ввод данных пользователем rwt
3. userInput содержит "rwt\0"
4. Ваш код правильно видит его как недопустимый ввод и снова запрашивает ввод
5. Ввод данных пользователем 1
6. userInput перезаписывается введенной пользователем строкой, но она не очищается заранее. Теперь он содержит 1\0t\0
7. sizeOfCharArray вычисляет все ненулевые символы и возвращает 2.
8. Ваш цикл продолжает запрашивать ввод.

Вы возвращаете адрес локальной переменной

После ValidateInput массив userInput мертв. Ушел навсегда. И вы возвращаете адрес в мертвый массив, память, которую компилятор может использовать как угодно.

Ваш код слишком запутан

Эту проблему часто недооценивают, но простой код = легкое чтение = меньше ошибок.

Вам нужно целое число, верно? Итак, как насчет чтения целого числа из ввода?

int GetInput() {
    int result {};
    while (true) { //infinite loop
        cin >> result;

        if(!cin.good()) {
            cout << "Input wasn't a number, please try again.\n";
            cin.clear(); //clear flags that were raised
            cin.ignore(numeric_limits<streamsize>::max(), '\n'); // skip any input remaining in the stream
        } else if (!InputIsValid(result)) {
            cout << "Input not in 1-4 range, please try again.\n";
        } else {
            return result;
        }
    }
}

bool InputIsValid(int input) {
    return input >= 1 && input <= 4;
}

std::cin поднимет свой fail бит, если ему не удастся извлечь запрошенный тип (в данном случае int) и переменная будет обнулена (начиная с C++11). Если установлен бит fail, метод good() вернет false (т. е. поток не в хорошем состоянии). На следующей итерации мы очищаем флаги и все оставшиеся входные данные из потока.
Вы также можете проверить допустимый диапазон целого числа в цикле (здесь это делается как отдельная функция).

Мы выходим из цикла, используя оператор return. Если все правильно (т. е. потоку удалось прочитать правильный тип ввода, и ввод находится в допустимом диапазоне), мы возвращаем окончательное значение пользователю.

Относительно проблем с кавычками: Одинарные и двойные кавычки в C или C++. Пожалуйста, для вашего собственного психического здоровья, не добавляйте символы случайным образом, пока компилятор не перестанет показывать ошибки, это никогда не является хорошей идеей. Компилятор — ваш друг, он поможет вам обнаружить проблемы, но только если вы поможете ему это сделать.

Я смог использовать визуальную студию и посмотреть переменные inputLength и userInput. inputLength действительно уменьшилось только на 1 значение, потому что в конец ввода был добавлен нулевой терминатор. Из-за этого

userInput = "asdf" // with the reminaing values being '\0'
inputLength = 4

userInput = "2'\0'df" // with the following being held in memory: 2 '\0' df '\0' '\0' . . .
inputLength = 3

Когда я пытался напечатать значения userInput, я видел только 2 из-за нулевого терминатора; хотя значения все еще были там, они не печатались, потому что компилятор увидел '\0' и понял, что после этого ничего не было. В результате, когда я вызывал sizeOfCharArray, подсчитывались все значения, которые не были нулевыми терминаторами, в том числе и из предыдущего ввода.

Мой обновленный код ниже.

char* ValidateInput() {
    const int maxInput = 25;
    char userInput[maxInput] = { "\0" };
    int inputLength = 0;
    bool correctInputBool = false;

    while (!correctInputBool) {         
        // updated section
        for (int index = 0; index < maxInput; index++) {
            userInput[index] = '\0';
        }
        // subtract 1 to allow for null terminator at end of array
        cin.getline(userInput, (maxInput - 1), '\n');

        // calculate how many characters user entered
        inputLength = sizeOfCharArray(userInput, maxInput);

        // I do other things here, there isn't a problem with this. For now, assume all 1-character input is acceptable
        if (inputLength == 1) {
            cout << "Correct input."
            correctInputBool = true;
        }

        if (!correctInputBool) {
            cout << "Sorry, that input is incorrect. Please try again." << endl;
            cout << "Please enter a number between 1 and 4." << endl;
        }
        return userInput;
    }

int sizeOfCharArray(char input[], int maxSize) {
    // all values in input are set to "\0", so count all characters that are not null
    int userSize = 0;
    for (int index = 0; index < maxSize; index++) {
        if (input[index] != *"\0") {
            userSize++;
        }
    }
    return userSize;
}