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C++ std::cout输出语句的用法（非常详细）

在用户与计算机进行交互的过程中，数据输入与输出是必不可少的操作过程。计算机需要通过输入获取用户的操作指令，并通过输出显示操作结果。

C++中的流

C++ 中，数据的输入和输出发生在标准输入/输出设备（即键盘和显示器）、外部存储介质（即磁盘文件），以及内存空间之间。因此，对键盘和显示器的输入/输出简称“标准I/O”，对磁盘文件的输入/输出简称“文件I/O”，对内存空间的输入/输出简称“串I/O”。

C++ 把数据之间的这种传输操作称为“流”，意思是数据传输过程像水一样从一个地方流到另一个地方，实现输入的为输入流，实现输出的为输出流。

流既可以表示数据从内存传送到某个载体或设备中，也可以表示数据从某个载体或设备传送到内存缓冲区中。程序用流统一对各种计算机设备和文件进行操作，使程序与设备、文件无关，提高了程序设计的通用性和灵活性。

C++ 定义了 ios 基类，以及由其派生的输入流类 istream 和输出流类 ostream。标准 I/O 操作有 4 个类对象，分别是 cin、cout、cerr 和 clog：
当进行键盘输入操作时，使用 cin 流；当进行显示器输出操作时，使用 cout 流；当进行错误信息输出操作时，使用 cerr 流或 clog 流。

C++ 数据流通过重载运算符“>>”和“<<”执行输入和输出操作。输出操作使用左移运算符“<<”向流中插入一个字符序列，输入操作使用右移运算符“>>”从流中提取一个字符序列。

C++ cout输出语句

cout 语句的一般格式为： 
cout<<表达式1<<表达式2<<…<<表达式n;
cout 代表显示器，执行 cout << x 操作就相当于把 x 的值输出到显示器。

先把 x 的值输出到显示器屏幕上，在当前屏幕光标位置显示出来，然后 cout 流恢复到等待输出的状态，以便继续通过插入操作输出下一个值。

当使用插入操作向一个流输出某个值后，再输出下一个值时将被放在上一个值的后面，所以为了让流中前后两个值分开，可以在输出一个值后接着输出一个空格，或一个换行符，或其他需要的字符或字符串。

一个 cout 语句可以分写成若干行。例如，下面的语句： 
cout<< "Hello World!" <<endl;

可以简单地写成多行： 
cout<< "Hello"   // 注意行末尾无分号
<< " "
<< "World!"
<< endl;

也可写成多个 cout 语句： 
cout << "Hello";  // 语句末尾有分号
cout << " ";
cout << "World!";
cout << endl;

C++ cout格式化输出

cout 是输出流类 ostream 的对象，通过其中的成员函数可对数据进行格式化输出，如下表所示：

表 1 ostream 类的成员函数
成员函数 说明
flags(f) 当前格式状态全部替换为 f。其中，f 对应表 2-7 中的一种或多种格式
setf(f1, f2) 在当前格式的基础上，追加 f1 格式，并删除 f2 格式。其中，f2 可以省略
unsetf() 在当前格式的基础上，删除 f 格式
width(w) 设置数据的输出域宽为 w
fill(c) 当数据小于输出域宽时，用字符 c 填充空位（默认情况下用空格填充）
precision(n) 设置浮点数的输出精度为 n

表 2 格式化常量
格式 说明
ios::dec 以十进制形式输出整数，此为默认的输出格式
ios::oct 以八进制形式输出整数
ios::hex 以十六进制形式输出整数
ios::fixed 以普通小数形式（即定点格式）输出浮点数
ios::scientific 以科学记数法形式输出浮点数
ios::left 当数据小于输出域宽时，居左对齐，填充字符添加到右边
ios::right 当数据小于输出域宽时，居右对齐，填充字符添加到左边
ios::internal 数值的符号位在域宽内左对齐，数值右对齐，中间由填充字符填充
ios::showbase 强制输出整数的基数，八进制数前显示 0，十六进制数前显示 0x
ios::showpoint 强制输出浮点数的小数点和尾数 0
ios::uppercase 字母用大写表示。十六进制数中使用 A~E，前缀使用 0X，科学计数法使用 E
ios::showpos 在非负数值前显示 “+”
ios::boolean 把 true 和 false 输出为字符串（默认情况下为 1 和 0）
ios::unitbuf 输出后刷新所有的流

这些成员函数使用时，前面要加上 cout 对象名，如： 
cout.setf(ios::left);
cout.width(5);
另外，可以同时设置多种格式，不同格式间用“|”连接。例如，数据输出时要求左对齐且字母大写，格式应为: 
cout.setf(ios::left|ios::uppercase);

另外，C++ 标准库提供的 iomanip.h 头文件中包含了大量的格式控制符，如下表所示，可以直接使用它们进行数据格式化输出，更加简单、快捷。仔细观察，读者会发现这些格式控制符和 2 表中的格式化常量非常相似，但可设置的格式更多。

表 3 C++格式控制符
格式控制符 作用
dec 以十进制形式输出整数，此为默认设置
oct 以八进制形式输出整数
hex 以十六进制形式输出整数
fixed 以普通小数形式输出浮点数
scientific 以科学计数法形式输出浮点数
left 当数据小于输出域宽时，居左对齐，填充字符添加到右边
right 当数据小于输出域宽时，居右对齐，填充字符添加到左边。此为默认设置
setbase(b) 设置整数的基数，即进制情况，b 可为 8、10 或 16
setw(w) 设置输出域宽为 w，该设置仅影响下一次的 cout 输出
setfill(c) 当数据小于输出域宽时，用字符 c 填充空位（默认用空格填充）
setprecision(n) 设置浮点数的输出精度为 n。在使用非 fixed 且非 scientific 格式时，n 即为有效数字最多的位数，如果有效数字位数大于 n，则小数部分四舍五入，或自动变为科学计数法输出，其保留 n 位有效数字。在使用 fixed 和 scientific 格式时，n 为小数点后面应保留的位数
setiosflags() 在当前格式的基础上，追加格式
resetiosflags() 在当前格式的基础上，删除格式
boolalpha 把 true 和 false 输出为字符串，默认情况下为 1 和 0
showbase 强制输出整数的基数，八进制数前显示 0，十六进制数前显示 0x
showpoint 总是输出小数点
showpos 在非负数值前显示 “+”
uppercase 字母用大写表示。十六进制数中使用 A~E，前缀使用 0X，科学计数法使用 E
internal 数值的符号（正负号）在域宽内居左对齐，数值居右对齐，中间由字符填充

【实例 1】定义一个整型变量并赋值，利用不同形式输出整型，具体代码如下： 
#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
int main()
{
    int b=123456;
    cout << b << endl;  // 输出 123456（十进制形式）
    cout << hex << b << endl;  // 输出 1e240（十六进制形式）
    cout << setiosflags(ios::uppercase) << b << endl;  // 输出 1E240（字母为大写）
    cout << setw(10) << b << ',' << b << endl;  // 输出  1E240，1E240（第 1 次输出 b 时用空格填充空位）
    cout << setfill('*') << setw(10) << b << endl;  // 输出*****1E240（用'*'填充空位）
    cout << setiosflags(ios::showpos) << b << endl;  // 输出 1E240
}
程序运行结果为： 
123456
1e240
1E240
     1E240,1E240
*****1E240
1E240

【实例 2】定义两个整型变量，一个为十六进制整数，另一个为十进制整数。利用 cout 输出第一个变量的十进制、十六进制形式，第二个变量的小写十六进制和大写十六进制形式。代码如下： 
#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
int main()
{
    int i=0x2F,j=255;
    cout << i << endl;  // 输出 i 的十进制形式（默认格式）
    cout << hex << i << endl;  // 输出 i 的十六进制形式
    cout << hex << j << endl;  // 输出 j 的十六进制形式
    cout << hex << setiosflags(ios::uppercase) << j << endl;  // 输出 j 的大写十六进制形式
}
程序运行结果为： 
47
2f
ff
FF

【实例 3】定义一个整型变量并赋值，定义一个双精度变量并赋值，利用cout输出这两个不同精度的格式，具体代码如下： 
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int x=123;
    double y=-3.1415;
    cout << "x=";
    cout.width(10);  // 设置输出域宽为 10
    cout << x;
    cout << "y=";
    cout.width(10);  // 设置输出域宽为 10
    cout << y <<endl;

    cout.setf(ios::left);
    cout << "x=";
    cout.width(10);  // 设置输出域宽为 10
    cout << x;
    cout << "y=";
    cout.width(10);
    cout << y <<endl;

    cout.fill('*');
    cout.precision(4);
    cout.setf(ios::showpos);
    cout << "x=";
    cout.width(10);  // 设置输出域宽为 10
    cout << x;
    cout << "y=";
    cout.width(10);  // 设置输出域宽为 10
    cout << y <<endl;
}
程序运行结果为： 
x=       123y=   -3.1415
x=123       y=-3.1415
x=+123******y=-3.142****

【实例 4】定义两个单精度类型，用 cout 输出不同长度的小数，具体代码如下： 
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    float x=20,y=-400.00;
    cout << x <<' '<< y << endl;  // 直接输出 x 和 y
    cout.setf(ios::showpoint);
    cout << x <<' '<< y << endl;  // 强制显示小数点和尾数 0
    cout.unsetf(ios::showpoint);
    cout.setf(ios::scientific);
    cout << x <<' '<< y << endl;  // 以科学计数法形式输出
    cout.setf(ios::fixed);
    cout << x <<' '<< y << endl;  // 以定点形式输出
}
程序运行结果为： 
20 -400
20.0000 -400.000
2.000000e+001 -4.000000e+002
20 -400

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