C++ cout格式化输出彻底攻略

写算法题的时候忽然发现本身忘记基本的C++：cout格式化输出了，赶忙拉出之前的C++学习笔记从新看一看。

部份内容来自教程：C语言中文网（一个很棒的网站）

有时但愿按照必定的格式进行输出，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语言中的 printf() 函数使用以%开头的格式控制符，例如 %X、%.2f、%6d 等；C++ 中的 cout 对象则使用流操做算子（你也能够叫作格式控制符）或者成员函数进行控制。

使用流操做算子

C++ 中经常使用的输出流操纵算子如表 1 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状况下，就等效于使用了该算子。例如，在默认状况下，整数是用十进制形式输出的，等效于使用了 dec 算子。

流操纵算子	做 用
*dec	以十进制形式输出整数	经常使用
hex	以十六进制形式输出整数	|
oct	以八进制形式输出整数	|
fixed	以普通小数形式输出浮点数	|
scientific	以科学计数法形式输出浮点数	|
left	左对齐，即在宽度不足时将填充字符添加到右边	|
*right	右对齐，即在宽度不足时将填充字符添加到左边	|
setbase(b)	设置输出整数时的进制，b=八、10 或 16	|
setw(w)	指定输出宽度为 w 个字符，或输人字符串时读入 w 个字符	|
setfill(c)	在指定输出宽度的状况下，输出的宽度不足时用字符 c 填充（默认状况是用空格填充）	|
setprecision(n)	设置输出浮点数的精度为 n。 在使用非 fixed 且非 scientific 方式输出的状况下，n 即为有效数字最多的位数，若是有效数字位数超过 n，则小数部分四舍五人，或自动变为科学计 数法输出并保留一共 n 位有效数字。 在使用 fixed 方式和 scientific 方式输出的状况下，n 是小数点后面应保留的位数。	|
setiosflags(flag)	将某个输出格式标志置为 1	|
resetiosflags(flag)	将某个输出格式标志置为 0	|
boolapha	把 true 和 false 输出为字符串	不经常使用
*noboolalpha	把 true 和 false 输出为 0、1	-
showbase	输出表示数值的进制的前缀	-
*noshowbase	不输出表示数值的进制.的前缀	-
showpoint	老是输出小数点	-
*noshowpoint	只有当小数部分存在时才显示小数点	-
showpos	在非负数值中显示 +	-
*noshowpos	在非负数值中不显示 +	-
*skipws	输入时跳过空白字符	-
noskipws	输入时不跳过空白字符	-
uppercase	十六进制数中使用 A~E。若输出前缀，则前缀输出 0X，科学计数法中输出 E	-
*nouppercase	十六进制数中使用 a~e。若输出前缀，则前缀输出 0x，科学计数法中输出 e。	-
internal	数值的符号（正负号）在指定宽度内左对齐，数值右对 齐，中间由填充字符填充。	-

'|'：表明经常使用，'-'：表明不经常使用

流操做算子的使用方法

使用这些算子的方法是将算子用 << 和 cout 连用。例如：

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

这条语句的做用是指定以十六进制形式输出后面两个数，所以输出结果是：

c, 18

setiosflags() 算子

setiosflags() 算子其实是一个库函数，它以一些标志做为参数，这些标志能够是在 iostream 头文件中定义的如下几种取值，它们的含义和同名算子同样。

标 志	做 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	每次输出以后刷新全部的流
ios::stdio	每次输出以后清除 stdout, stderr

这些标志实际上都是仅有某比特位为 1，而其余比特位都为 0 的整数。

多个标志能够用|运算符链接，表示同时设置。例如：

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

输出结果是：

+1.234000e+001

若是两个相互矛盾的标志同时被设置，如先设置 setiosflags(ios::fixed)，而后又设置 setiosflags(ios::scientific)，那么结果可能就是两个标志都不起做用。所以，在设置了某标志，又要设置其余与之矛盾的标志时，就应该用 resetiosflags 清除原先的标志。例以下面三条语句：

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

综合示例

关于流操纵算子的使用，来看下面的程序。

#include <iomanip>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    int n = 141;
    // 1) 分别以十六进制、十进制、八进制前后输出 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

须要注意的是，setw() 算子所起的做用是一次性的，即只影响下一次输出。每次须要指定输出宽度时都要使用 setw()。所以能够看到，第 9) 行的输出由于没有使用 setw()，输出的宽度就再也不是前面指定的 12 个字符。

在读入字符串时，setw() 还能影响 cin 的行为。例以下面的程序：

#include <iomanip>
#include <iostream>
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，一样只影响下一次的输入。

思考题：setw() 到底是如何实现的，以致于能和 cout 连用来指定输出宽度？自行查看编译器所带的 iomanip 头文件，而后写一个功能和 setw() 彻底相同的 mysetw()。

调用cout的成员函数

ostream 类有一些成员函数，经过 cout 调用它们也能用于控制输出的格式，其做用和流操纵算子相同，如表 3 所示。

成员函数	做用相同的流操纵算子	说明
precision(n)	setprecision(n)	设置输出浮点数的精度为 n。
width(w)	setw(w)	指定输出宽度为 w 个字符。
fill(c)	setfill (c)	在指定输出宽度的状况下，输出的宽度不足时用字符 c 填充（默认状况是用空格填充）。
setf(flag)	setiosflags(flag)	将某个输出格式标志置为 1。
unsetf(flag)	resetiosflags(flag)	将某个输出格式标志置为 0。

setf 和 unsetf 函数用到的flag，与 setiosflags 和 resetiosflags 用到的彻底相同。

这些成员函数的用法十分简单。例以下面的三行程序：

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

输出结果是： 1.22300000e+001