详解C++ cout格式化输出完全攻略

写算法题的时候突然发现自己忘记基本的C++：cout格式化输出了，赶紧拉出以前的C++学习笔记重新看一看。

部分内容来自教程：C语言中文网（一个很棒的网站）

有时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。

'|'：代表常用，'-'：代表不常用

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。

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

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、八进制先后输出 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

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 <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?L

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。

思考题：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，如表 3 所示。

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