c++ 总结之 cout输出

目录

使用 cout 输出 

cout 与 << 运算符

cout 基本类型

cout 指针

cout 拼接输出

 cout 与 put()

cout 与 write()

使用 cout 格式化输出

setf() / unsetf() 函数总结与实例

 原型一：fmtflags setf ( fmtflags )

 原型二：fmtflags setf( fmtflags , fmtflags )

unsetf()的使用

修改布尔值显示方式

修改显示时的进制

修改显示前缀

        进制前缀

        符号前缀

修改十六进制显示时的大小写

修改字段宽度

设置对齐方式

设置填充字符

设置浮点数显示模式

设置浮点数显示精度

显示末尾的 0 和小数点

夹带私货之我对于setf()的理解

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写在前面：关于c++的输入和输出平时学习的比较零碎，用的也比较少，所以总是经常忘记，趁此假期之余浅浅总结一下以备日后复习。【根据 c++ primer plus】 

使用 cout 输出 

cout 与 << 运算符

cout 基本类型

cout 重载的 << 可识别 c++ 中所有基本类型，对于其每一种基本类型， ostream类都重载了 << 运算符。重载原型为 ostream& operator<< (  基本类型 ) ；注意其中重载的返回值是 ostream 类的引用，所以我们可以将输出连接起来，形象的就可以理解为数据一个接一个的流向 ostream。

cout 指针

ostream 类为 const signed char* , const unsigned char* , const char* , char* , void* 定义了插入运算符（<<）。这使得当 cout char系列的指针时，会输出对应的字符串。而cout void* 时则会输出地址的数值表示，因此如果我们想要打印char系列的地址而不是将该地址的字符串打印出来，就要将其转化为 void* 类型的指针。

例如：

char* str = "This is a string\n";
cout << str << endl; //这将输出 "This is a string\n" 这个字符串
cout << (void*)str <

cout 拼接输出

前面我们说到了，插入运算符返回的是 ostream 类的引用因此可以做到拼接输出。

具体过程见下图（依次将str，12，’s' 拼接）:

 cout 与 put()

原型： ostream& put( char )

可以发现 put 返回的也是 ostream 类的引用，这就意味着它可以像插入运算符一样进行拼接输出 且每次输出一个字符。

例如：

cout.put('S').put('t').put('r').put('i').put('n').put('g');

这一句代码将输出字符串 "String"

当然也可以用对应的 数字（前提是有效地）输出字符

例如：

cout.put(65); //输出A
cout.put(66.6); //输出B

cout 与 write()

模板原型：basic_ostream& write (const char_type* s, streamsize n); 

第一个参数提供要显示的字符串的地址，第二个参数提供要显示的字符数，返回引用意味着可以拼接。但它有一个缺点：write 没有办法判定字符串是否结束，所以就算是越界也仍然会打印！！！ 

write也可以打印数值，当你将数值的地址强制转为 char* 类型后传给 write ，但这样子大概率会出现乱码。

使用 cout 格式化输出

cout 输出时会把所有数据类型转换为文本格式输出，在默认情况下，char类型、整形、字符串，浮点型会显示在刚好容纳其本身的字段宽度中。而对于浮点型来说，默认会显示 6 位，末尾的 0 不显示。

setf() / unsetf() 函数总结与实例

接下来的 fmtflags 是一种 bitmask 类型用于存储格式标记，它的每一位都可以单独访问，且都有自己的含义，简单一点可以当作 int 整形来看（问题不大）。这个名称是在 ios_base 类中定义的，因此使用下面的常量时需要加上作用域解析符( :: )。

 原型一：fmtflags setf ( fmtflags )

常量	含义
ios_base::boolalpha	bool 值显示为 true 和 false
ios_base::showbase	输出时显示前缀（0，0x）
ios_base::showpoint	显示末尾小数点
ios_base::uppercase	显示16进制时使用大写字母
ios_base::showpos	显示符号，正数前加 +

使用实例（在 std 命名空间下）：

int main(){
	bool bool_test = true;
	int int_test = 1034;
	double double_test = -6;
	cout << "默认情况下：" <

 原型二：fmtflags setf( fmtflags , fmtflags )

接收两个参数并返回以前的设置。第一个参数包含了所需设置的fmtflags值，第二个参数指出要清除第一个参数中的哪些位。（清除的目的是保证不会出现无效的设置情况，比如先后设置了使用基数8和使用基数10，如果不清除原来的设置，那基数8和基数10就会被同时设置，这是不被允许的！）

第一个参数	第二个参数	含义
ios_base:: dec	ios_base:: basefield	使用基数10
ios_base:: oct		使用基数8
ios_base:: hex		使用基数16
ios_base:: fixed	ios_base:: floatfield	使用定点计数法
ios_base:: scientific		使用科学计数法
ios_base:: left	ios_base:: adjustfield	使用左对齐
ios_base:: right		使用右对齐
ios_base:: internal		前缀(符号or基数)左对齐，数值右对齐

使用实例(这里只演示对齐方式，基数相关的与第一种没有太大差别，浮点数相关后面会细说)：

int main(){
	
	double double_test = -6;
	
	cout << "默认情况下 (设置位宽为 8 )：" <

unsetf()的使用

unsetf() 函数使用方法与 setf() 使用差别不大，只是 setf() 逆设置。

修改布尔值显示方式

布尔值在默认情况下会显示为 0 或 1 ，通过设置可以显示 true 或 false

1. 使用 boolalpha / noboolalpha 控制符，例如：boolalpha(cout)，将 cout 设置为显示 true 或 false。也可以直接 cout  << boolalpha ，这样子更加简洁且可以与其他输出拼接。
2. 调用 setf() / unsetf() 函数，实际上第一种方法就是对 setf() 的调用。

修改显示时的进制

1. 使用 dec, hex, oct 控制符，这些控制符本身是函数，所以可以如此调用：hex(cout) 将 cout 的进制改为十六。但更为常用的方法是使用重载了的插入运算符，如此：cout << hex; 这两种方法是等价的。
2. 调用 setf() / unsetf() 函数, 实际上第一种方法就是对 setf() 的调用。

修改显示前缀

        进制前缀

1. 使用 showbase / noshowbase 控制符，例如：showbase(cout)，将 cout 设置为显示进制前缀，例如：假设当前设置为了16进制显示，设置进制前缀显示后，ff 将显示为 0xff。当然也可以如此调用： cout << showbase
2. 调用 setf() / unsetf() 函数，实际上第一种方法就是对 setf() 的调用。

        符号前缀

1. 使用 showpos / noshowpos 控制符，例如：showpos(cout)，将 cout 设置为显示符号前缀(也可以说是正数是否显示正号)，设置后,16 将会显示为 +16。当然也可以 cout<
2. 调用 setf() / unsetf() 函数，实际上第一种方法就是对 setf() 的调用。

修改十六进制显示时的大小写

1. 使用 uppercase / nouppercase 控制符，同样是两种方式都可以： uppercase(cout) 和  cout<
2. 调用 setf() / unsetf() 函数，实际上第一种方法就是对 setf() 的调用。

修改字段宽度

1. 使用 width() 方法。它有两种重载，其一是 int width(); 返回当前字段宽度，int width( int n); 设置当前字段宽度为 n 并返回之前的字段宽度。width()只会影响接下来显示的一个项目，然后字段宽度又会自动回到默认值。 
2. 使用头文件 iomanip 中的 setw(int)，拼接到 cout 中。例如：cout << setw(5) << 8 << endl;将以 5 位宽默认右对齐方式显示8。同样只设置接下来的一个项目。

设置对齐方式

在设置字段宽度后，对齐方式有三种：左对齐(left)，右对齐(right)，前缀左对齐后缀右对齐(internal)

1. 使用 left / right / internal 控制符，同样是两种方式都可以：left(cout) 和 cout<
2. 调用 setf() / unsetf() 函数，实际上第一种方法就是对 setf() 的调用。

设置填充字符

默认情况下，cout使用空格来填充字段中未被使用的部分。

1. 使用 fill() 方法。void fill( char t ) 将填充字符设置为 t 。例如：cout.fill( ' * ' ); 将填充字符设置为 ' * ' 号。此方法设置后一直有效，直到重新设置。 
2. 使用头文件 iomanip 中的 setfill(char)，拼接到 cout 中，例如：cout << setfill('*') << setw(8) << 5 <

设置浮点数显示模式

浮点数三种模式：默认模式，定点数模式（1.2，6.66等），科学计数模式（1.2e+6，5.4e-4等）

对于浮点数的显示模式，默认模式没有专门的控制符。

1. 使用 fixed / scientific 控制符分别设置为定点模式，科学计数模式，特别注意默认模式的设置只能调用setf() 函数。控制符有两种使用方法：fixed(cout) 和 cout<
2. 使用 setf() 函数，实际上第一种方法就是对 setf() 的调用。

首先我们要知道，以上及接下来所说的各种设置都是通过设置不同的位（一位就可以想成是一个开关有 0 和 1 两种情况）是 1 还是 0 来设置模式的。这里打个比方，见下图：

 这个时候，控制定点表示的开关关闭(0)，控制科学表示的开关打开(1)，即 01 就意味着当前浮点数显示方式为科学计数模式。

而当10时就说明当前浮点数表示方式为定点模式。 而当 00，11 时，这两种情况既不是定点也不是科学，那就使用默认情况。

所以启用默认模式的方式之一就是： cout.setf(0, ios_base::floatfield);  将两位设置为00。(这一种方法我在dev上行不通）

如果已知当前是 fixed 模式，那么可以调用 fixed 的 unsetf() 函数：cout.unsetf(fixed);

当不知道当前什么模式的时候，可以调用 floatfield 的 unsetf() 函数： cout.unsetf(ios_base::floatfield); 也可设置为默认模式，且这种方法是更好的选择。

以上三种方法首选第三种！

设置浮点数显示精度

      浮点数三种模式下精度含义：

                默认模式：显示的总位数

                定点数模式：小数点后的位数

                科学计数模式：小数点后的位数（指数位数取决于实现，不能设置 ）

1. 使用 precision() 方法，precision( int n ) 将精度设置为 n ，例如：cout.precision(8) 将浮点数精度设置为 8。一旦设置将一直有效，直到下一次更改。
2. 使用头文件 iomanip 中的 setprecision(int)，使用时拼接在 cout 中，例如：cout << fixed << setprecision(3) << 6.6 << endl; 将显示 6.600。而在默认模式下不显示后缀0，cout << setprecision(3) << 6.6 <

显示末尾的 0 和小数点

显示时会根据当前精度来显示，例如默认情况下小数会显示 6 位，所以设置后 2 会显示为 2.00000 。这样会使得在某些情况下更加美观。

在定点表示法和科学表示法下，末尾的 0 会显示。

1. 调用 setf() 函数，详情见 setf() 函数。

夹带私货之我对于setf()的理解

在不经意间我尝试 cout << ios _base::floatfield; 发现居然可以，输出的值是260！可能在某些地方可以查到相关的内容和，但自己试一试还是很有趣的。

首先列出每一个常量的二进制值(这里二进制数字位数取了最长的uppercase的整数16位)：

floatfield: 0000 0001 0000 0100

basefield: 0000 0000 0100 1010

adjustfield:0000 0000 1011 0000

发现每一个 field 的 1 的位置都不一样，初步推断这些 1 就是存储对应信息的位

floatfield 中 fixed 是 0000 0000 0000 0100 ；scientific 是 0000 0001 0000 0000；

basefield中 dec是 0000 0000 0000 0010；oct是 00000 000 0100 0000；

                   hex是0000 0000 0000 1000；

adjustfield中 left是 0000 0000 0010 0000； right是0000 0000 1000 0000；

                     internal是0000 0000 0001 0000；

boolalpha是 0000 0000 0000 0001

showbase是 0000 0010 0000 0000

showpoint是 0000 0100 0000 0000

uppercase是 0100 0000 0000 0000

showpos是 0000 1000 0000 0000

现在对比就发现每一个控制符对应的位是哪一个。

画一个图清楚一点：

那么就可以得出一个结论： 假设这个存信息的变量叫 "格式变量" (随便起的名字)，那么setf(fmtflags)就是把"格式变量"和fmtflags做位或运算，使得对应位是1，从而完成格式的设置。fmtflags setf(fmtflags1,fmtflags2) 就是先记录原来的"格式变量"用作返回值，然后用 fmtflags2 的位非 位与 "格式变量"完成原来对应 field 的格式清除，最后把"格式变量"和 fmtflags1 做位或运算完成格式设置。

那么unsetf(fmtflags) 就是把 fmtflags 位非 后 位与 "格式变量"，使得对应位变为 0。

只不过 fmflags 没有定义方法进行位运算，也没有定义方法转换 int 为 fmtflads 等。所以以上这些都是我的猜测，但是这个猜测又能解释 setf(ios_base::floatfield) 可以完成浮点数默认计数模式的设置，因为同时把两位设置为了 1，出现了无效情况。还有我先setf(ios_base::floatfield) 再 unsetf(ios_base::scientific) 后会设置为 fixed 模式，因为我先设置了两位然后取消了一位，另一位对 fixed 的设置还是 1。(好像又没有什么问题...amazing啊!)。

 ##后续再写关于 cin 的内容吧，没有想到 cout 会写这么多##