C++ cout格式化输出

╰+攻爆jí腚メ 2023-07-16 05:00 136阅读 0赞

**希望按照一定的格式进行输出，如按十六进制输出整数，输出浮点数时保留小数点后面两位，输出整数时按 6 个数字的宽度输出，宽度不足时左边补 0，等等。C++ 中的 cout 对象则使用流操作算子（你也可以叫做格式控制符）或者成员函数进行控制。**

### 使用流操作算子 ###

C++ 中常用的输出流操纵算子如下表所示，它们都是在头文件 iomanip 中定义的；要使用这些流操纵算子，必须包含该头文件。

注意：“流操纵算子”一栏中的星号\*不是算子的一部分，星号表示在没有使用任何算子的情况下，就等效于使用了该算子。例如，在默认情况下，整数是用十进制形式输出的，等效于使用了 dec 算子。

**C++ 流操纵算子**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTc0Mzc5OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]

**流操作算子的使用方法**  
使用这些算子的方法是将算子用 << 和 cout 连用。例如：

cout << hex << 12 << "," << 24;

这条语句的作用是指定以十六进制形式输出后面两个数，因此输出结果是：

c, 18

**setiosflags() 算子**  
setiosflags() 算子实际上是一个库函数，它以一些标志作为参数，这些标志可以是在 iostream 头文件中定义的以下几种取值，它们的含义和同名算子一样。

**setiosflags() 可以使用的标志及其说明**

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>标 志</th> 
   <th>作 用</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>ios::left</td> 
   <td>输出数据在本域宽范围内向左对齐</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ios::right</td> 
   <td>输出数据在本域宽范围内向右对齐</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ios::internal</td> 
   <td>数值的符号位在域宽内左对齐，数值右对齐，中间由填充字符填充</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ios::dec</td> 
   <td>设置整数的基数为 10</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ios::oct</td> 
   <td>设置整数的基数为 8</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ios::hex</td> 
   <td>设置整数的基数为 16</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ios::showbase</td> 
   <td>强制输出整数的基数（八进制数以 0 开头，十六进制数以 0x 打头）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ios::showpoint</td> 
   <td>强制输出浮点数的小点和尾数 0</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ios::uppercase</td> 
   <td>在以科学记数法格式 E 和以十六进制输出字母时以大写表示</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ios::showpos</td> 
   <td>对正数显示“+”号</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ios::scientific</td> 
   <td>浮点数以科学记数法格式输出</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ios::fixed</td> 
   <td>浮点数以定点格式（小数形式）输出</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ios::unitbuf</td> 
   <td>每次输出之后刷新所有的流</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ios::stdio</td> 
   <td>每次输出之后清除 stdout, stderr</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

这些标志实际上都是仅有某比特位为 1，而其他比特位都为 0 的整数。

多个标志可以用|运算符连接，表示同时设置。例如：

cout << setiosflags(ios::scientific|ios::showpos) << 12.34;

输出结果是：

+1.234000e+001

如果两个相互矛盾的标志同时被设置，如先设置 setiosflags(ios::fixed)，然后又设置 setiosflags(ios::scientific)，那么结果可能就是两个标志都不起作用。因此，在设置了某标志，又要设置其他与之矛盾的标志时，就应该用 resetiosflags 清除原先的标志。例如下面三条语句：

cout << setiosflags(ios::fixed) << 12.34 << endl;
    cout << resetiosflags(ios::fixed) << setiosflags(ios::scientific | ios::showpos) << 12.34 << endl;
    cout << resetiosflags(ios::showpos) << 12.34 << endl;  //清除要输出正号的标志

输出结果是：

12.340000
    +1.234000e+001
    1.234000e+001

关于流操纵算子的使用，来看下面的程序。

#include <iostream>
    #include <iomanip>
    using namespace std;
    int main()
    { 
        int n = 141;
        //1) 分别以十六进制、十进制、八进制先后输出 n
        cout << "1)" << hex << n << " " << dec << n << " " << oct << n << endl;
        double x = 1234567.89, y = 12.34567;
        //2)保留5位有效数字
        cout << "2)" << setprecision(5) << x << " " << y << " " << endl;
        //3)保留小数点后面5位
        cout << "3)" << fixed << setprecision(5) << x << " " << y << endl;
        //4)科学计数法输出，且保留小数点后面5位
        cout << "4)" << scientific << setprecision(5) << x << " " << y << endl;
        //5)非负数显示正号，输出宽度为12字符，宽度不足则用 * 填补
        cout << "5)" << showpos << fixed << setw(12) << setfill('*') << 12.1 << endl;
        //6)非负数不显示正号，输出宽度为12字符，宽度不足则右边用填充字符填充
        cout << "6)" << noshowpos << setw(12) << left << 12.1 << endl;
        //7)输出宽度为 12 字符，宽度不足则左边用填充字符填充
        cout << "7)" << setw(12) << right << 12.1 << endl;
        //8)宽度不足时，负号和数值分列左右，中间用填充字符填充
        cout << "8)" << setw(12) << internal << -12.1 << endl;
        cout << "9)" << 12.1 << endl;
        return 0;
    }

程序的输出结果是：

1)8d 141 215
    2)1.2346e+06 12.346
    3)1234567.89000 12.34567
    4)1.23457e+06 1.23457e+01
    5)***+12.10000
    6)12.10000****
    7)****12.10000
    8)-***12.10000
    9)12.10000

需要注意的是，setw() 算子所起的作用是一次性的，即只影响下一次输出。每次需要指定输出宽度时都要使用 setw()。因此可以看到，第 9) 行的输出因为没有使用 setw()，输出的宽度就不再是前面指定的 12 个字符。

在读入字符串时，setw() 还能影响 cin 的行为。例如下面的程序：

#include <iostream>
    #include <iomanip>
    using namespace std;
    int main()
    { 
        string s1, s2;
        cin >> setw(4) >> s1 >> setw(3) >> s2;
        cout << s1 << "," << s2 << endl;
        return 0;
    }

输入：

1234567890

程序的输出结果是：

1234,567

说明setw(4)使得读入 s1 时，只读入 4 个字符，其后的setw(3)使得读入 s2 时只读入 3 个字符。

setw() 用于 cin 时，同样只影响下一次的输入。

setw() 究竟是如何实现的，以至于能和 cout 连用来指定输出宽度？自行查看编译器所带的 iomanip 头文件，然后写一个功能和 setw() 完全相同的 mysetw()。

### 调用cout的成员函数 ###

ostream 类有一些成员函数，通过 cout 调用它们也能用于控制输出的格式，其作用和流操纵算子相同，如下表所示。

**ostream 类的成员函数**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTc0Mzc5OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

setf 和 unsetf 函数用到的flag，与 setiosflags 和 resetiosflags 用到的完全相同。

这些成员函数的用法十分简单。例如下面的三行程序：

cout.setf(ios::scientific);
    cout.precision(8);
    cout << 12.23 << endl;

输出结果是：

1.22300000e+001

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTc0Mzc5OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20230528/fb1e51ffa13c4754bd19ef92dfc1fea3.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTc0Mzc5OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20230528/5be8b0484b61405993efb5d11cb037d4.png