C++ 学习(2) ---- std::cout 格式化输出

std::cout 格式化输出简介

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，也就是流操作算子，使用上更加方便；
cout 格式化输出有两种方法，一种是直接使用成员函数，另一种是使用流操作算子，下面分别进行介绍:

使用成员函数

cout 的基类是 ostream 类，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:

成员函数	说明
flags(fmtfl)	当前的格式全部替换为fmtfl，fmtfl 可以是一种格式，也可以是多种格式
precision(n)	设置输出浮点数的精度为 n
width(w)	指定输出宽度为 w 个字符
fill(c)	在指定输出宽度的情况下，输出宽度不足用 c 填充
setf(fmtfl, mask)	在当前格式的基础上，追加 fmtfl 格式，并且删除 mask 格式，其中mask参数可以省略
unsetf(mask)	在当前格式的基础上，删除 mask 格式

对于上面函数中的 flags 函数的fmtfl参数，setf() 函数中的 fmtfl 参数以及 unsetf() 函数可以选择下面的值:

标志	作用
ios::boolapha	把 true 和 false 输出为字符串
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

setf(fmtfl, mask)和 unsetf(fmtfl, mask) 中的mask 参数，可以传递为下面的几个:

标志	作用
ios::adjustfield	ios::left , ios::right , ios::internal
ios::basefield	ios::dec ,ios::oct ，ios::hex
ios::floatfield	ios::scientific , ios::fixed

使用 cout 成员函数的示例程序如下:

bool testCoutUsingflags() {{// setf(fmt,mask) 在当前格式的基础上追加 fmt flag, 并且删除 mask 格式std::cout.setf(std::ios::boolalpha);bool a = true;std::cout << "bool a:" << a << std::endl;int m = 100;std::cout.setf(std::ios::hex, std::ios::basefield);std::cout << "int m:" << m << " bool a " << a << std::endl;// 去除相应的标志std::cout.unsetf(std::ios::boolalpha);std::cout << "hex print int m:" << m << " bool a " << a << std::endl;std::cout.setf(std::ios::dec, std::ios::basefield);int n = 0x110;std::cout << "dec print int n:" << n << std::endl;std::cout.setf(std::ios::oct, std::ios::basefield);std::cout.setf(std::ios::showbase);std::cout << "oct print int n:" << n << std::endl;}{std::cout.setf(std::ios::fixed, std::ios::floatfield);float f = 1 / 3.0f;std::cout << "float f in fixed is:" << f << std::endl;std::cout.precision(10);std::cout << "float f precision 10 in fixed is:" << f << std::endl;std::cout.setf(std::ios::scientific, std::ios::floatfield);std::cout.precision(3);std::cout << "float f in scientific is:" << f << std::endl;std::cout.setf(std::ios::uppercase);std::cout << "float f in scientific uppercase is:" << f << std::endl;}{std::cout.width(50);std::cout.fill('_');std::cout.setf(std::ios::left, std::ios::adjustfield);std::cout << "this is my demo" << std::endl;std::cout.unsetf(std::ios::adjustfield);std::cout.width(50);std::cout.fill('_');std::cout.setf(std::ios::right, std::ios::adjustfield);std::cout << "this is my demo" << std::endl;}return true;
}

输出结果如下：

bool a:true
int m:64 bool a true
hex print int m:64 bool a 1
dec print int n:272
oct print int n:0420
float f in fixed is:0.333333
float f precision 10 in fixed is:0.3333333433
float f in scientific is:3.333e-01
float f in scientific uppercase is:3.333E-01
this is my demo___________________________________
this is my demo
this is my demo

使用流操作算子

流操作算子实在iomanip中定义的，要使用这些流操作算子，必须包含此头文件:

注意下面的 *号，表示默认使用的算子，比如: 在默认情况下，整数使用十进制形式输出

流操作算子	作用
*dec	以十进制形式输出整数
hex	以十六进制形式输出整数
oct	以八进制形式输出整数
fixed	以小数形式输出浮点数
scientific	以科学计数法计数形式输出浮点数
left	左对齐，宽度不足的时候填充字符到右边
*right	右对齐，宽度不足的时候填充字符到左边
setbase(b)	设置输出整数的进制，b=8、10或者16
setw(w)	指定输出宽度为w个字符，或者输入字符串读取w个字符
setfill(c)	指定输出宽度的情况下，输出宽度不足用字符c填充(默认是使用空格填充)
setprecision(n)	输出浮点数的精度为 n, 就是小数点后应该暴露的位数
boolaplha	把 true 和 false 输出为字符串
noboolalpha	把true 和 false 输出为0,1
showbase	输出数值进制的前缀
noshowbase	不输出数值进制的前缀
showpoint	总是输出小数点
*noshowpoint	只有当小数部分存在时才显示小数点
showpos	在非负数中显示+
*noshowpos	在非负数中不显示+
uppercase	十六进制使用 A~E,设置显示前缀，那么前缀输出为0X
*nouppercase	十六进制使用 a~e,设置显示前缀，那么前缀输出为0x

使用流操作算子控制输出的综合程序如下：

bool testCoutUsingStreamflags() {// stream operation flag will take effect all time util you set another flagbool a = false;std::cout << "bool a:" << std::boolalpha << a << std::endl;std::cout << "bool a:" << std::noboolalpha << a << std::endl;// showbase and dec oct & hexint m = 80;std::cout <<"dec int m:" << std::dec << std::showbase << m << std::endl;std::cout << "hex int m:" << std::hex << std::showbase << m << std::endl;std::cout << "oct int m:" << std::oct << std::showbase << m << std::endl;// std::showpos 显示 + -std::cout << "dec int m:" << std::dec << std::showbase << std::showpos << m << std::endl;// setw and setfillstd::cout << std::left << std::setw(50) << std::setfill('_') << "hello world" << std::endl;std::cout << std::right << std::setw(50) << std::setfill('_') << "hello world" << std::endl;std::cout << std::internal << std::setw(50) << std::setfill('_') << "hello world m:" << m << std::endl;std::cout << std::noshowpos << std::endl;int n = 100;std::cout << std::setbase(16) << std::showbase << "int n:" << n << std::endl;float f = 1 / 3.0f;// 0.333333std::cout << std::fixed << "f = " << f << std::endl;// 0.33333std::cout << std::fixed << std::setprecision(5) << "f = " << f << std::endl;// 3.33333e-1std::cout << std::scientific << std::setprecision(5) << "f = " << f << std::endl;// 3.33333E-1std::cout << std::scientific << std::uppercase << std::setprecision(5) << "f = " << f << std::endl;// std::showpoint 强制输出浮点数的小点和尾数0 std::cout << std::fixed << std::showpoint << std::setprecision(5) << "f = " << f << std::endl;{// print pointer 指针有做特殊的处理int* ptr = new int(10);std::cout << std::showbase << std::hex << ptr << std::endl;std::cout << std::showbase << std::hex << reinterpret_cast<intptr_t*>(ptr) << std::endl;delete ptr;}return true;
}

输出结果如下:

basic test main enter
basicCplusplusCout::testbasicCplusplusCoutImpl enter
bool a:false
bool a:0
dec int m:80
hex int m:0x50
oct int m:0120
dec int m:+80
hello world_______________________________________
_______________________________________hello world
____________________________________hello world m:+80int n:0x64
f = 0.333333
f = 0.33333
f = 3.33333e-01
f = 3.33333E-01
f = 0.33333
000001E419046150
000001E419046150