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C++ cout格式化輸出完全攻略

> 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