C++ cout格式化输出

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

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

标 志作 用
ios::left输出数据在本域宽范围内向左对齐
ios::right输出数据在本域宽范围内向右对齐
ios::internal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
ios::dec设置整数的基数为 10
ios::oct设置整数的基数为 8
ios::hex设置整数的基数为 16
ios::showbase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)
ios::showpoint强制输出浮点数的小点和尾数 0
ios::uppercase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
ios::showpos对正数显示“+”号
ios::scientific浮点数以科学记数法格式输出
ios::fixed浮点数以定点格式(小数形式)输出
ios::unitbuf每次输出之后刷新所有的流
ios::stdio每次输出之后清除 stdout, stderr

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 ncout << "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

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

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