C++ cout格式化輸出（輸出格式）完全攻略

有時希望按照一定的格式進行輸出，如按十六進位制輸出整數，輸出浮點數時保留小數點後面兩位，輸出整數時按 6 個數位的寬度輸出，寬度不足時左邊補 0，等等。C語言中的 printf() 函數使用以%開頭的格式控制符，例如 %X、%.2f、%6d 等；C++ 中的 cout 物件則使用流操作運算元（你也可以叫做格式控制符）或者成員函數進行控制。

使用流操作運算元

C++ 中常用的輸出流操縱運算元如表 1 所示，它們都是在標頭檔案 iomanip 中定義的；要使用這些流操縱運算元，必須包含該標頭檔案。

注意：“流操縱運算元”一欄中的星號*不是運算元的一部分，星號表示在沒有使用任何運算元的情況下，就等效於使用了該運算元。例如，在預設情況下，整數是用十進位制形式輸出的，等效於使用了 dec 運算元。

表1：C++ 流操縱運算元

流操縱運算元	作  用
*dec	以十進位制形式輸出整數	常用
hex	以十六進位制形式輸出整數
oct	以八進位制形式輸出整數
fixed	以普通小數形式輸出浮點數
scientific	以科學計數法形式輸出浮點數
left	左對齊，即在寬度不足時將填充字元新增到右邊
*right	右對齊，即在寬度不足時將填充字元新增到左邊
setbase(b)	設定輸出整數時的進位制，b=8、10 或 16
setw(w)	指定輸出寬度為 w 個字元，或輸人字串時讀入 w 個字元
setfill(c)	在指定輸出寬度的情況下，輸出的寬度不足時用字元 c 填充（預設情況是用空格填充）
setprecision(n)	設定輸出浮點數的精度為 n。 在使用非 fixed 且非 scientific 方式輸出的情況下，n 即為有效數位最多的位數，如果有效數位位數超過 n，則小數部分四捨五人，或自動變為科學計 數法輸出並保留一共 n 位有效數位。 在使用 fixed 方式和 scientific 方式輸出的情況下，n 是小數點後面應保留的位數。
setiosflags(flag)	將某個輸出格式標誌置為 1
resetiosflags(flag)	將某個輸出格式標誌置為 0
boolapha	把 true 和 false 輸出為字串	不常用
*noboolalpha	把 true 和 false 輸出為 0、1
showbase	輸出表示數值的進位制的字首
*noshowbase	不輸出表示數值的進位制.的字首
showpoint	總是輸出小數點
*noshowpoint	只有當小數部分存在時才顯示小數點
showpos	在非負數值中顯示 +
*noshowpos	在非負數值中不顯示 +
*skipws	輸入時跳過空白字元
noskipws	輸入時不跳過空白字元
uppercase	十六進位制數中使用 A~E。若輸出字首，則字首輸出 0X，科學計數法中輸出 E
*nouppercase	十六進位制數中使用 a~e。若輸出字首，則字首輸出 0x，科學計數法中輸出 e。
internal	數值的符號（正負號）在指定寬度內左對齊，數值右對 齊，中間由填充字元填充。

流操作運算元的使用方法

使用這些運算元的方法是將運算元用 << 和 cout 連用。例如：

cout << hex << 12 << "," << 24;

這條語句的作用是指定以十六進位制形式輸出後面兩個數，因此輸出結果是：
c, 18

setiosflags() 運算元

setiosflags() 運算元實際上是一個庫函數，它以一些標誌作為引數，這些標誌可以是在 iostream 標頭檔案中定義的以下幾種取值，它們的含義和同名運算元一樣。

表2：setiosflags() 可以使用的標誌及其說明

標 誌	作 用
ios::left	輸出資料在本域寬範圍內向左對齊
ios::right	輸出資料在本域寬範圍內向右對齊
ios::internal	數值的符號位在域寬內左對齊，數值右對齊，中間由填充字元填充
ios::dec	設定整數的基數為 10
ios::oct	設定整數的基數為 8
ios::hex	設定整數的基數為 16
ios::showbase	強制輸出整數的基數（八進位制數以 0 開頭，十六進位制數以 0x 打頭）
ios::showpoint	強制輸出浮點數的小點和尾數 0
ios::uppercase	在以科學記數法格式 E 和以十六進位制輸出字母時以大寫表示
ios::showpos	對正數顯示“+”號
ios::scientific	浮點數以科學記數法格式輸出
ios::fixed	浮點數以定點格式（小數形式）輸出
ios::unitbuf	每次輸出之後重新整理所有的流
ios::stdio	每次輸出之後清除 stdout, stderr

這些標誌實際上都是僅有某位元位為 1，而其他位元位都為 0 的整數。

多個標誌可以用|運算子連線，表示同時設定。例如：

cout << setiosflags(ios::scientific|ios::showpos) << 12.34;

輸出結果是：
+1.234000e+001

如果兩個相互矛盾的標誌同時被設定，如先設定 setiosflags(ios::fixed)，然後又設定 setiosflags(ios::scientific)，那麼結果可能就是兩個標誌都不起作用。因此，在設定了某標誌，又要設定其他與之矛盾的標誌時，就應該用 resetiosflags 清除原先的標誌。例如下面三條語句：

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;  //清除要輸出正號的標誌

輸出結果是：
12.340000
+1.234000e+001
1.234000e+001

綜合範例

關於流操縱運算元的使用，來看下面的程式。

#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
int main()
{
    int n = 141;
    //1) 分別以十六進位制、十進位制、八進位制先後輸出 n
    cout << "1)" << hex << n << " " << dec << n << " " << oct << n << endl;
    double x = 1234567.89, y = 12.34567;
    //2)保留5位有效數位
    cout << "2)" << setprecision(5) << x << " " << y << " " << endl;
    //3)保留小數點後面5位
    cout << "3)" << fixed << setprecision(5) << x << " " << y << endl;
    //4)科學計數法輸出，且保留小數點後面5位
    cout << "4)" << scientific << setprecision(5) << x << " " << y << endl;
    //5)非負數顯示正號，輸出寬度為12字元，寬度不足則用 * 填補
    cout << "5)" << showpos << fixed << setw(12) << setfill('*') << 12.1 << endl;
    //6)非負數不顯示正號，輸出寬度為12字元，寬度不足則右邊用填充字元填充
    cout << "6)" << noshowpos << setw(12) << left << 12.1 << endl;
    //7)輸出寬度為 12 字元，寬度不足則左邊用填充字元填充
    cout << "7)" << setw(12) << right << 12.1 << endl;
    //8)寬度不足時，負號和數值分列左右，中間用填充字元填充
    cout << "8)" << setw(12) << internal << -12.1 << endl;
    cout << "9)" << 12.1 << endl;
    return 0;
}

程式的輸出結果是：
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() 運算元所起的作用是一次性的，即只影響下一次輸出。每次需要指定輸出寬度時都要使用 setw()。因此可以看到，第 9) 行的輸出因為沒有使用 setw()，輸出的寬度就不再是前面指定的 12 個字元。

在讀入字串時，setw() 還能影響 cin 的行為。例如下面的程式：

#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
int main()
{
    string s1, s2;
    cin >> setw(4) >> s1 >> setw(3) >> s2;
    cout << s1 << "," << s2 << endl;
    return 0;
}

輸入：
1234567890↙

程式的輸出結果是：
1234,567

說明setw(4)使得讀入 s1 時，唯讀入 4 個字元，其後的setw(3)使得讀入 s2 時唯讀入 3 個字元。

setw() 用於 cin 時，同樣只影響下一次的輸入。

思考題：setw() 究竟是如何實現的，以至於能和 cout 連用來指定輸出寬度？自行檢視編譯器所帶的 iomanip 標頭檔案，然後寫一個功能和 setw() 完全相同的 mysetw()。

呼叫cout的成員函數

ostream 類有一些成員函數，通過 cout 呼叫它們也能用於控制輸出的格式，其作用和流操縱運算元相同，如表 3 所示。

表3：ostream 類的成員函數

成員函數	作用相同的流操縱運算元	說明
precision(n)	setprecision(n)	設定輸出浮點數的精度為 n。
width(w)	setw(w)	指定輸出寬度為 w 個字元。
fill(c)	setfill (c)	在指定輸出寬度的情況下，輸出的寬度不足時用字元 c 填充（預設情況是用空格填充）。
setf(flag)	setiosflags(flag)	將某個輸出格式標誌置為 1。
unsetf(flag)	resetiosflags(flag)	將某個輸出格式標誌置為 0。

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