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C++ 的cout格式化输出

时间:2023-09-23 19:31:49浏览次数:35  
标签:输出 格式化 cout 控制符 ios C++ 格式

在某些实际场景中,我们经常需要按照一定的格式输出数据,比如输出浮点数时保留 2 位小数,再比如以十六进制的形式输出整数,等等。

C++ 的cout格式化输出_ci

对于学过 C 语言的读者应该知道,当使用 printf() 函数输出数据时,可以通过设定一些合理的格式控制符,来达到以指定格式输出数据的目的。例如 %.2f 表示输出浮点数时保留 2 位小数,%#X 表示以十六进制、带 0X 前缀的方式输出整数。

关于 printf() 函数支持的格式控制符,更详细的讲解,可阅读《C语言数据输出大汇总》一节,这里不做详细赘述。

C++ 通常使用 cout 输出数据,和 printf() 函数相比,cout 实现格式化输出数据的方式更加多样化。一方面,cout 作为 ostream 类的对象,该类中提供有一些成员方法,可实现对输出数据的格式化;另一方面,为了方面用户格式化输出数据,C++ 标准库专门提供了一个 <iomanip> 头文件,该头文件中包含有大量的格式控制符(严格意义上称为“流操纵算子”),使用更加方便。

C++ 的cout格式化输出_ci_02

C++ cout成员方法格式化输出

《C++输入流和输出流》一节中,已经针对 cout 讲解了一些常用成员方法的用法。除此之外,ostream 类中还包含一些可实现格式化输出的成员方法,这些成员方法都是从 ios 基类(以及 ios_base  类)中继承来的,cout(以及 cerr、clog)也能调用。

表 1 罗列了 ostream 类中可实现格式化输出的常用成员方法,以及它们各自的用法。

C++ 的cout格式化输出_数据_03

其中,对于表 1 中 flags() 函数的 fmtfl 参数、setf() 函数中的 fmtfl 参数和 mask 参数以及 unsetf() 函数 mask 参数,可以选择表 2 中列出的这些值。

C++ 的cout格式化输出_ci_04

举个例子:

#include <iostream>
    using namespace std;
    int main()
    {
        double a = 1.23;
        //设定后续输出的浮点数的精度为 4
        cout.precision(4);
        cout <<"precision: "<< a << endl;
        //设定后续以科学计数法的方式输出浮点数
        cout.setf(ios::scientific);
        cout <<"scientific:"<< a << endl;
        return 0;
    }

程序执行结果为:

precision: 1.23

scientific:1.2300e+00

注意,当 cout 采用此方式进行格式化输出时,其后不能立即输出数据,而只能像示例程序中那样,再用一个 cout 输出数据。

值得一提的是,当调用 unsetf() 或者 2 个参数的 setf() 函数时,为了提高编写代码的效率,可以给 mask 参数传递如下 3 个组合格式:

  • ios::adjustfield:等价于 ios::left | ios::right | ios::internal;
  • ios::basefield:等价于 ios::dec | ios::oct | ios::hex;
  • ios::floatfield:等价于 ios::scientific | ios::fixed。

举个例子:

#include <iostream>
    using namespace std;
    int main()
    {
        double f = 123;
        //设定后续以科学计数法表示浮点数
        cout.setf(ios::scientific);
        cout << f << '\n';
        //删除之前有关浮点表示的设定
        cout.unsetf(ios::floatfield);
        cout << f;
        return 0;
    }

程序执行结果为:

1.230000e+02

123

使用流操纵算子格式化输出

表 3 罗列了 <iomanip> 头文件中定义的一些常用的格式控制符,它们都可用于格式化输出。

C++ 的cout格式化输出_ios_05

注意:“流操纵算子”一栏带有星号 * 的格式控制符,默认情况下就会使用。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 格式控制符。

和 cout 成员方法的用法不同,下面程序演示了表 3 中这些格式控制符的用法:

#include <iostream>
    #include <iomanip>
    using namespace std;
    int main()
    {
        //以十六进制输出整数
        cout << hex << 16 << endl;
        //删除之前设定的进制格式,以默认的 10 进制输出整数
        cout << resetiosflags(ios::basefield)<< 16 << endl;
        double a = 123;
        //以科学计数法的方式输出浮点数
        cout << scientific << a << endl;
        //删除之前设定的科学计数法的方法
        cout << resetiosflags(ios::scientific) << a << endl;
        return 0;
    }

程序执行结果为:

10
16
1.230000e+02
123

注意,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。

标签:输出,格式化,cout,控制符,ios,C++,格式
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