C++ cout格式化輸出完全攻略
阿新 • • 發佈:2020-11-26
> 寫演算法題的時候突然發現自己忘記基本的C++:cout格式化輸出了,趕緊拉出以前的C++學習筆記重新看一看。
>
> 部分內容來自教程:C語言中文網(一個很棒的網站)
有時希望按照一定的格式進行輸出,如按十六進位制輸出整數,輸出浮點數時保留小數點後面兩位,輸出整數時按 6 個數字的寬度輸出,寬度不足時左邊補 0,等等。C語言中的 printf() 函式使用以`%`開頭的格式控制符,例如 %X、%.2f、%6d 等;C++ 中的 cout 物件則使用流操作運算元(你也可以叫做格式控制符)或者成員函式進行控制。
## 使用流操作運算元
C++ 中常用的輸出流操縱運算元如表 1 所示,它們都是在標頭檔案 iomanip 中定義的;要使用這些流操縱運算元,必須包含該標頭檔案。
> 注意:“流操縱運算元”一欄中的星號`*`不是運算元的一部分,星號表示在沒有使用任何運算元的情況下,就等效於使用了該運算元。例如,在預設情況下,整數是用十進位制形式輸出的,等效於使用了 dec 運算元。
| 流操縱運算元 | 作 用 | |
| ------------------- | ------------------------------------------------------------ | ------ |
| *dec | 以十進位制形式輸出整數 | 常用 |
| hex | 以十六進位制形式輸出整數 | \| |
| oct | 以八進位制形式輸出整數 | \| |
| fixed | 以普通小數形式輸出浮點數 | \| |
| scientific | 以科學計數法形式輸出浮點數 | \| |
| left | 左對齊,即在寬度不足時將填充字元新增到右邊 | \| |
| *right | 右對齊,即在寬度不足時將填充字元新增到左邊 | \| |
| setbase(b) | 設定輸出整數時的進位制,b=8、10 或 16 | \| |
| setw(w) | 指定輸出寬度為 w 個字元,或輸人字串時讀入 w 個字元 | \| |
| setfill(c) | 在指定輸出寬度的情況下,輸出的寬度不足時用字元 c 填充(預設情況是用空格填充) | \| |
| setprecision(n) | 設定輸出浮點數的精度為 n。 在使用非 fixed 且非 scientific 方式輸出的情況下,n 即為有效數字最多的位數,如果有效數字位數超過 n,則小數部分四舍五人,或自動變為科學計 數法輸出並保留一共 n 位有效數字。 在使用 fixed 方式和 scientific 方式輸出的情況下,n 是小數點後面應保留的位數。 | \| |
| setiosflags(flag) | 將某個輸出格式標誌置為 1 | \| |
| resetiosflags(flag) | 將某個輸出格式標誌置為 0 | \| |
| boolapha | 把 true 和 false 輸出為字串 | 不常用 |
| *noboolalpha | 把 true 和 false 輸出為 0、1 | - |
| showbase | 輸出表示數值的進位制的字首 | - |
| *noshowbase | 不輸出表示數值的進位制.的字首 | - |
| showpoint | 總是輸出小數點 | - |
| *noshowpoint | 只有當小數部分存在時才顯示小數點 | - |
| showpos | 在非負數值中顯示 + | - |
| *noshowpos | 在非負數值中不顯示 + | - |
| *skipws | 輸入時跳過空白字元 | - |
| noskipws | 輸入時不跳過空白字元 | - |
| uppercase | 十六進位制數中使用 A~E。若輸出字首,則字首輸出 0X,科學計數法中輸出 E | - |
| *nouppercase | 十六進位制數中使用 a~e。若輸出字首,則字首輸出 0x,科學計數法中輸出 e。 | - |
| internal | 數值的符號(正負號)在指定寬度內左對齊,數值右對 齊,中間由填充字元填充。 | - |
> '|':代表常用,'-':代表不常用
#### 流操作運算元的使用方法
使用這些運算元的方法是將運算元用 << 和 cout 連用。例如:
```cpp
cout << hex << 12 << "," << 24;
```
這條語句的作用是指定以十六進位制形式輸出後面兩個數,因此輸出結果是:
```
c, 18
```
#### setiosflags() 運算元
setiosflags() 運算元實際上是一個庫函式,它以一些標誌作為引數,這些標誌可以是在 iostream 標頭檔案中定義的以下幾種取值,它們的含義和同名運算元一樣。
| 標 志 | 作 用 |
| --------------- | ------------------------------------------------------------ |
| ios::left | 輸出資料在本域寬範圍內向左對齊 |
| ios::right | 輸出資料在本域寬範圍內向右對齊 |
| ios::internal | 數值的符號位在域寬內左對齊,數值右對齊,中間由填充字元填充 |
| ios::dec | 設定整數的基數為 10 |
| ios::oct | 設定整數的基數為 8 |
| ios::hex | 設定整數的基數為 16 |
| ios::showbase | 強制輸出整數的基數(八進位制數以 0 開頭,十六進位制數以 0x 打頭) |
| ios::showpoint | 強制輸出浮點數的小點和尾數 0 |
| ios::uppercase | 在以科學記數法格式 E 和以十六進位制輸出字母時以大寫表示 |
| ios::showpos | 對正數顯示“+”號 |
| ios::scientific | 浮點數以科學記數法格式輸出 |
| ios::fixed | 浮點數以定點格式(小數形式)輸出 |
| ios::unitbuf | 每次輸出之後重新整理所有的流 |
| ios::stdio | 每次輸出之後清除 stdout, stderr |
這些標誌實際上都是僅有某位元位為 1,而其他位元位都為 0 的整數。
多個標誌可以用`|`運算子連線,表示同時設定。例如:
```cpp
cout << setiosflags(ios::scientific|ios::showpos) << 12.34;
```
輸出結果是:
```
+1.234000e+001
```
如果兩個相互矛盾的標誌同時被設定,如先設定 `setiosflags(ios::fixed)`,然後又設定 `setiosflags(ios::scientific)`,那麼結果可能就是兩個標誌都不起作用。因此,在設定了某標誌,又要設定其他與之矛盾的標誌時,就應該用 `resetiosflags` 清除原先的標誌。例如下面三條語句:
```cpp
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; //清除要輸出正號的標誌
```
輸出結果是:
12.340000
+1.234000e+001
1.234000e+001
#### 綜合示例
關於流操縱運算元的使用,來看下面的程式。
```cpp
#include
#include
using namespace std;
int main() {
int n = 141;
// 1) 分別以十六進位制、十進位制、八進位制先後輸出 n
cout << "1)" << hex << n << " " << dec << n << " " << oct << n << endl;
double x = 1234567.89, y = 12.34567;
// 2)保留5位有效數字
cout << "2)" << setprecision(5) << x << " " << y << " " << endl;
// 3)保留小數點後面5位
cout << "3)" << fixed << setprecision(5) << x << " " << y << endl;
// 4)科學計數法輸出,且保留小數點後面5位
cout << "4)" << scientific << setprecision(5) << x << " " << y << endl;
// 5)非負數顯示正號,輸出寬度為12字元,寬度不足則用 * 填補
cout << "5)" << showpos << fixed << setw(12) << setfill('*') << 12.1
<< endl;
// 6)非負數不顯示正號,輸出寬度為12字元,寬度不足則右邊用填充字元填充
cout << "6)" << noshowpos << setw(12) << left << 12.1 << endl;
// 7)輸出寬度為 12 字元,寬度不足則左邊用填充字元填充
cout << "7)" << setw(12) << right << 12.1 << endl;
// 8)寬度不足時,負號和數值分列左右,中間用填充字元填充
cout << "8)" << setw(12) << internal << -12.1 << endl;
cout << "9)" << 12.1 << endl;
return 0;
}
```
程式的輸出結果是:
```
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()` 運算元所起的作用是一次性的,即隻影響下一次輸出。每次需要指定輸出寬度時都要使用 `setw()`。因此可以看到,第 9) 行的輸出因為沒有使用 `setw()`,輸出的寬度就不再是前面指定的 12 個字元。
在讀入字串時,`setw()` 還能影響 `cin` 的行為。例如下面的程式:
```
#include
#include
using namespace std;
int main() {
string s1, s2;
cin >> setw(4) >> s1 >> setw(3) >> s2;
cout << s1 << "," << s2 << endl;
return 0;
}
```
輸入:
1234567890↙
程式的輸出結果是:
1234,567
說明`setw(4)`使得讀入 s1 時,只讀入 4 個字元,其後的`setw(3)`使得讀入 s2 時只讀入 3 個字元。
setw() 用於 cin 時,同樣隻影響下一次的輸入。
思考題:setw() 究竟是如何實現的,以至於能和 cout 連用來指定輸出寬度?自行檢視編譯器所帶的 `iomanip` 標頭檔案,然後寫一個功能和 `setw()` 完全相同的 `mysetw()`。
## 呼叫cout的成員函式
ostream 類有一些成員函式,通過 cout 呼叫它們也能用於控制輸出的格式,其作用和流操縱運算元相同,如表 3 所示。
| 成員函式 | 作用相同的流操縱運算元 | 說明 |
| ------------ | -------------------- | ------------------------------------------------------------ |
| precision(n) | setprecision(n) | 設定輸出浮點數的精度為 n。 |
| width(w) | setw(w) | 指定輸出寬度為 w 個字元。 |
| fill(c) | setfill (c) | 在指定輸出寬度的情況下,輸出的寬度不足時用字元 c 填充(預設情況是用空格填充)。 |
| setf(flag) | setiosflags(flag) | 將某個輸出格式標誌置為 1。 |
| unsetf(flag) | resetiosflags(flag) | 將某個輸出格式標誌置為 0。 |
setf 和 unsetf 函式用到的`flag`,與` setiosflags` 和 `resetiosflags` 用到的完全相同。
這些成員函式的用法十分簡單。例如下面的三行程式:
```cpp
cout.setf(ios::scientific);cout.precision(8);cout << 12.23 << endl;
```
輸出結果是:
1.22300000e+001