C++基礎教程面向物件（學習筆記（103））
使用ostream和ios輸出
在本節中，我們將介紹iostream輸出類（ostream）的各個方面。
注意：本課程中的所有I / O功能都位於std名稱空間中。這意味著所有I / O物件和函式都必須以“std ::”為字首，或者必須使用“using namespace std;”語句。
插入操作符
插入運算子（<<）用於將資訊放入輸出流。C ++為所有內建資料型別預定義了插入操作，您已經瞭解瞭如何為自己的類過載插入操作符。
在關於流的課程中，您看到istream和ostream都來自一個名為ios的類。ios（和ios_base）的一個工作是控制輸出的格式化選項。
格式化
有兩種方法可以更改格式選項：標誌和操縱器。您可以將標誌視為可以開啟和關閉的布林變數。 操縱器是放置在流中的物件，它影響輸入和輸出的方式。
要開啟標誌，請使用setf（）函式，並將相應的標誌作為引數。例如，預設情況下，C ++不會在正數前面列印+號。但是，通過使用std :: showpos標誌，我們可以更改此行為：
std::cout.setf(std::showpos); // 開啟std :: showpos標誌
std::cout << 27 << '\n';
這導致以下輸出：
+27
可以使用OR（|）運算子一次開啟多個ios標誌：
std::cout.setf(std::showpos | std::uppercase); //開啟std :: showpos和std :: uppercase標誌
std::cout << 27 << '\n';
要關閉標誌，請使用unsetf（）函式：
std::cout.setf(std::showpos); //開啟std :: showpos標誌 std::cout << 27 << '\n'; std::cout.unsetf(std::showpos); //關閉std :: showpos標誌 std::cout << 28 << '\n';
這導致以下輸出：
+27
28
當使用需要提及的setf（）時，還有一點棘手。許多標誌屬於組，稱為格式組。格式組是一組執行類似的（有時相互排斥）格式化選項標誌。例如，名為“basefield”的格式組包含標誌“oct”，“dec”和“hex”，它們控制整數值的基數。預設情況下，設定“dec”標誌。因此，如果我們這樣做：
std::cout.setf(std::hex); // 嘗試開啟十六進位制輸出
std::cout << 27 << '\n';
我們得到以下輸出：
27
它沒用！原因是因為setf（）只打開了標誌 - 它不夠聰明，無法關閉互斥標誌。因此，當我們開啟std :: hex時，std :: dec仍然開啟，並且std :: dec顯然優先。有兩種方法可以解決這個問題。
首先，我們可以關閉std :: dec，以便只設置std :: hex：
std::cout.unsetf(std::dec); //關閉十進位制輸出
std::cout.setf(std::hex); // 開啟十六進位制輸出
std::cout << 27 << '\n';
現在我們按預期獲得輸出：
1b
第二種方法是使用另一種形式的setf（），它接受兩個引數：第一個引數是要設定的標誌，第二個引數是它所屬的格式化組。使用這種形式的setf（）時，屬於該組的所有標誌都將被關閉，並且只有傳入的標誌才會開啟。例如：
// 開啟std :: hex作為唯一的std :: basefield標誌
std::cout.setf(std::hex, std::basefield);
std::cout << 27 << '\n';
這也產生了預期的輸出：
1b
使用setf（）和unsetf（）往往很尷尬，因此C ++提供了另一種更改格式選項的方法：操縱器。關於操縱器的好處是它們足夠聰明，可以開啟和關閉相應的標誌。以下是使用一些操縱器來更改基礎的示例：
std::cout << std::hex << 27 << '\n'; // 以十六進位制列印27
std::cout << 28 << '\n'; // 我們還是十六進位制
std::cout << std::dec << 29 << '\n'; // 回到小數
該程式產生輸出：
1b
1c
29
通常，使用操縱器比設定和取消設定標誌要容易得多。通過標誌和操縱器可以獲得許多選項（例如更改基礎），但是，其他選項只能通過標記或操縱器獲得，因此瞭解如何使用它們非常重要。
有用的格式化程式
這是一些更有用的標誌，操縱器和成員函式的列表。標誌存在於ios類中，操縱符存在於std名稱空間中，成員函式存在於ostream類中。
| Group | Flag | 含義 |
|---|---|---|
| boolalpha | 如果設定，則布林值列印“true”或“false”。如果未設定，則布林值列印0或1 |
| Manipulator | 含義 |
|---|---|
| boolalpha | 布林列印“真實”或“虛假” |
| noboolalpha | 布林值列印0或1（預設） |
例：
std::cout << true << " " << false << '\n';
std::cout.setf(std::boolalpha);
std::cout << true << " " << false << '\n';
std::cout << noboolalpha << true << " " << false << '\n';
std::cout << boolalpha << true << " " << false << '\n';
結果：
1 0
true false
1 0
true false
| Group | Flag | 含義 |
|---|---|---|
| showpos | 如果設定，則使用+字首正數 |
| Manipulator | 含義 |
|---|---|
| showpos | 使用+字首正數 |
| noshowpos | 不使用+字首正數 |
例：
std::cout << 5 << '\n';
std::cout.setf(std::showpos);
std::cout << 5 << '\n';
std::cout << noshowpos << 5 << '\n';
std::cout << showpos << 5 << '\n';
結果：
5
+5
5
+5
| Group | Flag | 含義 |
|---|---|---|
| 大寫 | 如果設定，則使用大寫字母 |
| Manipulator | 含義 |
|---|---|
| 大寫 | 使用大寫字母 |
| 小寫 | 使用小寫字母 |
例：
std::cout << 12345678.9 << '\n';
std::cout.setf(std::uppercase);
std::cout << 12345678.9 << '\n';
std::cout << nouppercase << 12345678.9 << '\n';
std::cout << uppercase << 12345678.9 << '\n';
結果：
1.23457e + 007
1.23457E + 007
1.23457e + 007
1.23457E + 007
| Group | Flag | 含義 |
|---|---|---|
| basefield | dec | 以十進位制列印值（預設） |
| basefield | hex | 以十六進位制列印值 |
| basefield | oct | 以八進位制列印值 |
| basefield | (none) | 根據值的前導字元列印值 |
| Manipulator | 含義 |
|---|---|
| dec | 以十進位制列印值 |
| hex | 以十六進位制列印值 |
| oct | 以八進位制列印值 |
例：
std::cout << 27 << '\n';
std::cout.setf(std::dec, std::basefield);
std::cout << 27 << '\n';
std::cout.setf(std::oct, std::basefield);
std::cout << 27 << '\n';
std::cout.setf(std::hex, std::basefield);
std::cout << 27 << '\n';
std::cout << std::dec << 27 << '\n';
std::cout << std::oct << 27 << '\n';
std::cout << std::hex << 27 << '\n';
結果：
27
27
33
1b
27
33
1b
到現在為止，您應該能夠看到通過標誌和操縱器設定格式之間的關係。在將來的示例中，我們將使用操縱器，除非它們不可用。
精度，符號和小數點
使用操縱器（或標誌），可以更改顯示浮點數的精度和格式。有幾種格式化選項以複雜的方式組合，因此我們將仔細研究這一點。
| Group | Flag | 含義 |
|---|---|---|
| floatfield | fixed | 對浮點數使用十進位制表示法 |
| floatfield | scientific | 對浮點數使用科學記數法 |
| floatfield | (none) | 固定用於少數位的數字，否則為科學 |
| floatfield | showpoint | 始終顯示小數點，併為浮點值尾隨0 |
| Manipulator | 含義 |
|---|---|
| fixed | 對值使用十進位制表示法 |
| scientific | 使用科學記數法表示值 |
| showpoint | 顯示小數點，併為浮點值尾隨0 |
| noshowpoint | 對於浮點值，不顯示小數點和尾隨0 |
| setprecision(int) | 設定浮點數的精度（在iomanip.h中定義） |
| 成員函式 | 含義 |
|---|---|
| precision()返回浮點數的當前精度 | |
| sprecision(int) | 使設定浮點數的精度並返回舊精度 |
如果使用固定或科學記數法，精度將確定顯示分數中的小數位數。請注意，如果精度小於有效位數，則數字將被舍入。
std::cout << std::fixed << '\n';
std::cout << std::setprecision(3) << 123.456 << '\n';
std::cout << std::setprecision(4) << 123.456 << '\n';
std::cout << std::setprecision(5) << 123.456 << '\n';
std::cout << std::setprecision(6) << 123.456 << '\n';
std::cout << std::setprecision(7) << 123.456 << '\n';
std::cout << std::scientific << '\n';
std::cout << std::setprecision(3) << 123.456 << '\n';
std::cout << std::setprecision(4) << 123.456 << '\n';
std::cout << std::setprecision(5) << 123.456 << '\n';
std::cout << std::setprecision(6) << 123.456 << '\n';
std::cout << std::setprecision(7) << 123.456 << '\n';
產生結果：
123.456
123.4560
123.45600
123.456000
123.4560000
1.235e + 002
1.2346e + 002
1.23456e + 002
1.234560e + 002
1.2345600e + 002
如果既不使用固定也不科學，精度確定應顯示多少有效數字。同樣，如果精度小於有效位數，則數字將被舍入。
std::cout << std::setprecision(3) << 123.456 << '\n';
std::cout << std::setprecision(4) << 123.456 << '\n';
std::cout << std::setprecision(5) << 123.456 << '\n';
std::cout << std::setprecision(6) << 123.456 << '\n';
std::cout << std::setprecision(7) << 123.456 << '\n';
產生以下結果：
123
123.5
123.46
123.456
123.456
使用showpoint操縱器或標誌，可以使流寫入小數點並尾隨零。
std::cout << std::showpoint << '\n';
std::cout << std::setprecision(3) << 123.456 << '\n';
std::cout << std::setprecision(4) << 123.456 << '\n';
std::cout << std::setprecision(5) << 123.456 << '\n';
std::cout << std::setprecision(6) << 123.456 << '\n';
std::cout << std::setprecision(7) << 123.456 << '\n';
產生以下結果：
123。
123.5
123.46
123.456
123.4560
這是一個包含更多示例的彙總表：
寬度，填充字元和對齊方式
通常，當您列印數字時，會列印數字而不考慮它們周圍的空間。但是，可以向左或向右對齊數字的列印。為此，我們必須首先定義一個欄位寬度，它定義一個值將具有的輸出空間的數量。如果列印的實際數字小於欄位寬度，則將左對齊或右對齊（如指定的那樣）。如果實際數字大於欄位寬度，則不會被截斷 - 它將溢位欄位。
| Group | Flag | 含義 |
|---|---|---|
| adjustfield | internal | 左對齊數字的符號，並對該值進行右對齊 |
| adjustfield | left | 以左對齊符號和值 |
| adjustfield | right | 右對齊符號和值（預設） |
| Manipulator | 含義 |
|---|---|
| internal | 左對齊數字的符號，並對該值進行右對齊 |
| left | 左對齊符號和值 |
| right | 右對齊符號和值（預設） |
| setfill(char) | 將引數設定為填充字元（在iomanip.h中定義） |
| setw(int) | 將輸入和輸出的欄位寬度設定為引數（在iomanip.h中定義） |
| 成員函式 | 含義 |
|---|---|
| fill() | 返回當前填充字元 |
| fill(char) | 設定填充字元並返回舊填充字元 |
| width() | 返回當前欄位寬度 |
| width(int) | 設定當前欄位寬度並返回舊欄位寬度 |
為了使用任何這些格式化程式，我們首先必須設定欄位寬度。這可以通過width（int）成員函式或setw（）操縱器來完成。請注意，右對齊是預設值。
std::cout << -12345 << '\n'; //列印預設值，沒有欄位寬度
std::cout << std::setw(10) << -12345 << '\n'; // 列印預設欄位寬度
std::cout << std::setw(10) << left << -12345 << '\n'; // 列印左對齊
std::cout << std::setw(10) << right << -12345 << '\n'; // 列印右對齊
std::cout << std::setw(10) << internal << -12345 << '\n'; // 列印內部合理
這會產生結果：
-12345
-12345
-12345
-12345
- 12345
需要注意的一點是setw（）和width（）隻影響下一個輸出語句。它們不像其他標誌/操縱器那樣持久。
現在，讓我們設定一個填充字元並執行相同的示例：
std::cout.fill('*');
std::cout << -12345 << '\n'; // print default value with no field width
std::cout << std::setw(10) << -12345 << '\n'; // print default with field width
std::cout << std::setw(10) << left << -12345 << '\n'; // print left justified
std::cout << std::setw(10) << right << -12345 << '\n'; // print right justified
std::cout << std::setw(10) << internal << -12345 << '\n'; // print internally justified
這會產生輸出：
-12345
**** - 12345
-12345 ****
**** - 12345
- **** 12345
請注意，欄位中的所有空格都填充了填充字元。
ostream類和iostream庫包含其他可能有用的輸出函式，標誌和操作符，具體取決於您需要執行的操作。與istream類一樣，這些主題更適合專注於標準庫的教程或書籍（例如Nicolai M. Josuttis出版的優秀書籍“The C ++ Standard Template Library”）。