C++ 格式化输出（前置补0，有效位数，保留小数，上下取整，四舍五入）

前言：ACM模式中，总会出现一些C++格式化输出的要求。如果不会那些特定的API，就会很吃亏。没有记录和整理，即使大一会了，大三又不会了。故整理几个常见的写法，日后给自己看。

测试环境： Dev C++ MinGW GCC10.2.0 32-bit Debug

1. 默认情况

我们先看C++默认的浮点数输出。

#include
using namespace std;
int main(){
	cout << 0.123456789 << endl;//0.123457
	cout << 3.123456789 << endl;//3.12346
	cout << 33.23456789 << endl;//33.2346
} 

可以看出来，默认情况下浮点类型的输出有效位数为6，且会自动四舍五入。

2. 前置补0

情景：计算某个时间，我们需要格式化输出时间HH:mm:ss。倘若时间不够10，则需要在前面补0。
小声BB：可能C++也有类似Java的SimpleDateFormat，but who care?

知识点：

• 头文件iomanip
• 输出控制符setw
  • 理解：set width设置输出宽度。
  • 作用范围：仅对后续的<<生效一次。所以输出一次用一次。
• 输出控制符setfill
  • 理解：set fill character 设置填充的字符，不写参数的话默认是空格。
  • 作用范围：自设置之后的所有<<，直到下一个setfill才更改。所以用一次就好啦。

代码：

#include
#include
using namespace std;

int main(){
	int hour = 5;
	int minute = 30;
	int second = 0;	
	cout << setw(2) << setfill('0') << hour <<":" 
		 << setw(2) << minute <<":"
		 << setw(2) << second << endl;
} 

这样就可以输出05:30:00的格式了。

此处的代码比较简单，需要额外注意，若setw(n)后接浮点数，则小数点也算一个宽度。若setw(n)后接的数值宽度大于n，则会全部输出。

float six = 123456;
float three = 12.3;
float mini = 0.123123;
cout << setw(4) << setfill('*') << six <<endl 
	 << setw(4) << three <<endl
	 << setw(4) << mini << endl;
/*输出如下 
	123456
	12.3
	0.1234
*/

3. 保留有效位数

• 头文件iomanip，
• 输出控制符setprecision
  • 理解：可以设置输出精度。（总有效位数，包括整数部分）
  • 作用范围：同setfill，可以对后续的输出产生影响。

为了对比原本的输出和设置精度后的输出，后续的几个测试示例都是分开测试的。

float big = 12345;
cout << big <<" after " << setprecision(4) << big << endl;
//12345 after 1.234e+04

float middle = 1.2345;	
cout << middle <<" after " << setprecision(4) << middle << endl;
//1.2345 after 1.235

float mini = 0.12345;
cout << mini <<" after " << setprecision(4) << mini << endl;
//0.12345 after 0.1235

4. 保留小数

• 头文件iomanip
• 流操作符fixed
  • 理解：它表示浮点输出应该以固定点或小数点表示法显示。
  • 作用范围：之后所有。

fixed 操作符可能最重要的还是当它与 setprecision 操作符一起使用时，setprecision 即可以以一种新的方式显示。它将指定浮点数字的小数点后要显示的位数，而不是要显示的总有效数位数。而这通常正是我们想要的。
——摘自C语言中文网

代码如下：由于作用范围包括后面的，所以我们可以提前就设置好，后续输出即可。

cout << fixed << setprecision(4);	
float big = 12345;
cout  << big << endl;// 12345.0000
float middle = 1.2345;	
cout << middle << endl;// 1.2345
float mini = 0.12345;
cout << mini << endl;//0.1235

可以看出来，不管数值大小，最终都能以四舍五入保留4位小数。

5. 向下取整，向上取整，四舍五入

引入cmath头文件，利用ceil，floor，round函数可以实现该整型功能。

Tip：

1. 若是需要保留2位小数时取整，则可以通过乘100，再取整，最后除100的方式实现。
2. 通过强制类型转化可以实现向下取整。

float a = 12.3456;
//基本函数调用
cout<<ceil(a)<<endl;   //向上取整
cout<<floor(a)<<endl;   //向下取整
cout<<round(a)<<endl;   //四舍五入
//不使用函数实现
//向下取整
cout<<(int)a<<endl;
//向上取整
cout<<(a>(int)a?(int)a+1:(int)a)<<endl;
//四舍五入
cout<<(int)(a+0.5)<<endl;