C++輸入cout與輸出cin（詳細用法）

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C++輸入cout與輸出cin

輸入和輸出並不是C++語言中的正式組成成分。C和C++本身都沒有爲輸入和輸出提供專門的語句結構。輸入輸出不是由C++本身定義的，而是在編譯系統提供的I/O庫中定義的。

C++的輸出和輸入是用“流”(stream)的方式實現的。圖3.2和圖3.3表示C++通過流進行輸入輸出的過程。

有關流對象cin、cout和流運算符的定義等信息是存放在C++的輸入輸出流庫中的，因此如果在程序中使用cin、cout和流運算符，就必須使用預處理命令把頭文件stream包含到本文件中：
    #include <iostream>
儘管cin和cout不是C++本身提供的語句，但是在不致混淆的情況下，爲了敘述方便，常常把由cin和流提取運算符“>>”實現輸入的語句稱爲輸入語句或cin語句，把由cout和流插入運算符“<<”實現輸出的語句稱爲輸出語句或cout語句。根據C++的語法，凡是能實現某種操作而且最後以分號結束的都是語句。

輸入流與輸出流的基本操作

cout語句的一般格式爲：
    cout<<表達式1<<表達式2<<……<<表達式n;

cin語句的一般格式爲：
    cin>>變量1>>變量2>>……>>變量n;

在定義流對象時，系統會在內存中開闢一段緩衝區，用來暫存輸入輸出流的數據。在執行cout語句時，先把插入的數據順序存放在輸出緩衝區中，直到輸出緩衝區滿或遇到cout語句中的endl(或'\n'，ends，flush)爲止，此時將緩衝區中已有的數據一起輸出，並清空緩衝區。輸出流中的數據在系統默認的設備(一般爲顯示器)輸出。

一個cout語句可以分寫成若干行。如
    cout<<"This is a simple C++ program."<<endl;
可以寫成
    cout<<"This is "  //注意行末尾無分號
    <<"a C++ "
    <<"program."
    <<endl; //語句最後有分號
也可寫成多個cout語句，即
    cout<<"This is "; //語句末尾有分號
    cout <<"a C++ ";
    cout <<"program.";
    cout<<endl;
以上3種情況的輸出均爲
This is a simple C++ program.

注意，不能用一個插入運算符“<<”插入多個輸出項，如：
    cout<<a，b，c; //錯誤，不能一次插入多項
    cout<<a+b+c; //正確，這是一個表達式，作爲一項

在用cout輸出時，用戶不必通知計算機按何種類型輸出，系統會自動判別輸出數據的類型，使輸出的數據按相應的類型輸出。如已定義a爲int型，b爲float型，c爲char型，則
    cout<<a<<' '<<b<<' '<<c<<endl;
會以下面的形式輸出：
    4 345.789 a

與cout類似，一個cin語句可以分寫成若干行。如
    cin>>a>>b>>c>>d;
可以寫成
    cin>>a //注意行末尾無分號
    >>b //這樣寫可能看起來清晰些
    >>c
    >>d;
也可以寫成
    cin>>a;
    cin>>b;
    cin>>c;
    cin>>d;
以上3種情況均可以從鍵盤輸入：
1  2  3  4 ↙

也可以分多行輸入數據：
1↙
2  3↙
4↙

在用cin輸入時，系統也會根據變量的類型從輸入流中提取相應長度的字節。如有
   char c1, c2;
   int a;
   float b;
   cin>>c1>>c2>>a>>b;
如果輸入
1234 56.78↙

注意： 34後面應該有空格以便和56.78分隔開。也可以按下面格式輸入：
1 2 34 56.78↙ (在1和2之間有空格)

不能用cin語句把空格字符和回車換行符作爲字符輸入給字符變量，它們將被跳過。如果想將空格字符或回車換行符(或任何其他鍵盤上的字符)輸入給字符變量，可以使用getchar函數。

在組織輸入流數據時，要仔細分析cin語句中變量的類型，按照相應的格式輸入，否則容易出錯。

在輸入流與輸出流中使用控制符

上面介紹的是使用cout和cin時的默認格式。但有時人們在輸入輸出時有一些特殊的要求，如在輸出實數時規定字段寬度，只保留兩位小數，數據向左或向右對齊等。C++提供了在輸入輸出流中使用的控制符(有的書中稱爲操縱符)，見表3.1。

表 3.1 輸入輸出流的控制符

控制符	作 用
dec	設置數值的基數爲10
hex	設置數值的基數爲16
oct	設置數值的基數爲8
setfill(c)	設置填充字符c，c可以是字符常量或字符變量
setprecision(n)	設置浮點數的精度爲n位。在以一般十進制小數形式輸出時，n代表有效數字。在以fixed(固定小數位數)形式和 scientific(指數)形式輸出時，n爲小數位數
setw(n)	設置字段寬度爲n位
setiosflags( ios::fixed)	設置浮點數以固定的小數位數顯示
setiosftags( ios::scientific)	設置浮點數以科學記數法(即指數形式)顯示
setiosflags( ios::left)	輸出數據左對齊
setiosflags( ios::right)	輸出數據右對齊
setiosflags( ios::skipws)	忽略前導的空格
setiosflags( ios::uppercase)	數據以十六進制形式輸出時字母以大寫表示
setiosflags( ios::lowercase)	數據以十六進制形式輸出時宇母以小寫表示
setiosflags(ios::showpos)	輸出正數時給出“+”號

需要注意的是： 如果使用了控制符，在程序單位的開頭除了要加iostream頭文件外，還要加iomanip頭文件。

舉例， 輸出雙精度數：
    double a=123.456789012345;  // 對a賦初值

1) cout<<a;  輸出： 123.456
2) cout<<setprecision(9)<<a;  輸出： 123.456789
3) cout<<setprecision(6);  恢復默認格式(精度爲6)
4) cout<< setiosflags(ios∷fixed);  輸出： 123.456789
5) cout<<setiosflags(ios∷fixed)<<setprecision(8)<<a;  輸出： 123.45678901
6) cout<<setiosflags(ios∷scientific)<<a;  輸出： 1.234568e+02
7) cout<<setiosflags(ios∷scientific)<<setprecision(4)<<a;  輸出： 1.2346e02

下面是整數輸出的例子：
    int b=123456;  // 對b賦初值
1) cout<<b;  輸出： 123456
2) cout<<hex<<b;   輸出： 1e240
3) cout<<setiosflags(ios∷uppercase)<<b;  輸出： 1E240
4) cout<<setw(10)<<b<<'，'<<b;   輸出：  123456，123456
5) cout<<setfill('*')<<setw(10)<<b;  輸出： **** 123456
6) cout<<setiosflags(ios∷showpos)<<b;  輸出： +123456

如果在多個cout語句中使用相同的setw(n)，並使用setiosflags(ios::right)，可以實現各行數據右對齊，如果指定相同的精度，可以實現上下小數點對齊。

【例3.1】各行小數點對齊。

1. #include <iostream>
2. #include <iomanip>
3. using namespace std;
4. int main( )
5. {
6. double a=123.456,b=3.14159,c=-3214.67;
7. cout<<setiosflags(ios::fixed)<<setiosflags(ios::right)<<setprecision(2);
8. cout<<setw(10)<<a<<endl;
9. cout<<setw(10)<<b<<endl;
10. cout<<setw(10)<<c<<endl;
11. return 0;
12. }

輸出如下：
  123.46 (字段寬度爲10，右對齊，取兩位小數)
3.14
  -3214.67
先統一設置定點形式輸出、取兩位小數、右對齊。這些設置對其後的輸出均有效(除非重新設置)，而setw只對其後一個輸出項有效，因此必須在輸出a，b，c之前都要寫setw(10)。

另外，還有一種控制輸出格式的方法，我們將會在後面講到，感興趣的讀者可以查看：C++格式化輸出