C++｜输入输出的格式化控制、重载输出操作符、自定义控制格式符

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我们知道，cout是ostream类的预定义对象，在ostream中，重载了操作符<<，且该操作符返回一个ostream引用。所以我们可以在一个表达式中连续重复使用该操作符：

cout<<""<<12<<endl;

C++使用C中的printf()和scanf()函数进行格式化控制的同时又提供了两种格式化控制的方法： 一种是使用ios类中的有关格式控制的成员函数， 另一种是使用被称为格式控制符的特殊类型的函数。

1 有关格式控制的成员函数

一般来说，ios 类的成员函数进行格式控制主要是通过对格式状态字、域宽、填充字符和输出精度操作来完成的。

1.1 操作状态字的函数

 std::cout.setf(std::ios::showpos); // turn on the std::ios::showpos flag std::cout << 27 << '\n'; std::cout.setf(std::ios::showpos | std::ios::uppercase); // turn on the std::ios::showpos and std::ios::uppercase flag std::cout << .89f << '\n'; std::cout.setf(std::ios::showpos); // turn on the std::ios::showpos flag std::cout << 27 << '\n'; std::cout.unsetf(std::ios::showpos); // turn off the std::ios::showpos flag std::cout << 28 << '\n'; std::cout.setf(std::ios::hex); // try to turn on hex output std::cout << 27 << '\n'; std::cout.unsetf(std::ios::dec); // turn off decimal output std::cout.setf(std::ios::hex); // turn on hexadecimal output std::cout << 27 << '\n'; // Turn on std::ios::hex as the only std::ios::basefield flag std::cout.setf(std::ios::hex, std::ios::basefield); std::cout << 27 << '\n'; /*output: +27 +1.23457E+006 +27 28 27 1B 1B

cout.setf()使用的标志，其是一个enum类型：

1.2 控制域宽、填充字符和输出精度的成员函数

 cout.precision(5); // 设置除小数点外有五位有效数字 cout<<123.<<endl; // 123.46 cout.width(10); // 设置显示域宽10 cout.fill('*'); // 在显示区域空白处用*填充 cout<<123.<<endl; // 123.46

2 格式控制符

使用ios 类的成员函数控制输入输出格式时，每个函数的调用都要写一条语句， 它们还不能直接嵌入到输入／输出语句中， 使用很不方便。为此， C++提供了另外一种输入／输出格式的控制方法， 即使用一种称为格式控制符的特殊函数。

预定义格式控制符分为带参数和不带参数的两种， 带参数的在头文件iomanip.h中定义，不带参数的在头文件iostream.h中定义。在使用它们时， 程序中应包含相应的头文件。格式控制符被嵌入到输入／输出语句中控制输入／输出的格式， 而不是执行输入／输出操作。

#include <iostream> #include <iomanip> using namespace std; int main() { cout<<setiosflags(ios::left|ios::showpoint); // 设左对齐，以一般实数方式显示 cout.precision(5); // 设置除小数点外有五位有效数字 cout<<123.<<endl; cout.width(10); // 设置显示域宽10 cout.fill('*'); // 在显示区域空白处用*填充 cout<<resetiosflags(ios::left); // 清除状态左对齐 cout<<setiosflags(ios::right); // 设置右对齐 cout<<123.<<endl; cout<<setiosflags(ios::left|ios::fixed); // 设左对齐，以固定小数位显示 cout.precision(3); // 设置实数显示三位小数 cout<<999.<<endl; cout<<resetiosflags(ios::left|ios::fixed); //清除状态左对齐和定点格式 cout<<setiosflags(ios::left|ios::scientific); //设置左对齐，以科学技术法显示 cout.precision(3); //设置保留三位小数 cout<<123.45678<<endl; return 0; } /* 123.46 123.46 999.123 1.235e+02 */

其中 cout.setf 跟 setiosflags 一样，cout.precision 跟 setprecision 一样，cout.unsetf 跟 resetiosflags 一样。

setiosflags(ios::fixed) 固定的浮点显示 setiosflags(ios::scientific) 指数表示 setiosflags(ios::left) 左对齐 setiosflags(ios::right) 右对齐 setiosflags(ios::skipws 忽略前导空白 setiosflags(ios::uppercase) 16进制数大写输出 setiosflags(ios::lowercase) 16进制小写输出 setiosflags(ios::showpoint) 强制显示小数点 setiosflags(ios::showpos) 强制显示符号 

2.1 iostream 中定义的不带参数的操作符：

2.2 iomanip 中定义的带参数的操作符：

3 自定义控制格式符

3.1 自定义不带参控制格式符

#include <iomanip> #include <iostream> using namespace std; ostream &output1(ostream &out) { out.setf(ios::left); out<<setw(10)<<dec<<setfill('*'); return out; } ostream &endLine(ostream &out) { return out<<'\n'<<flush; } void testOutput1() { cout<<345<<endl; cout<<output1<<345<<endLine; getchar(); } int main() { testOutput1(); getchar(); return 0; } /* 345 345* */

关于setw()与width成员：

struct _Setw { int _M_n; }; inline _Setw setw(int __n) { _Setw __x; __x._M_n = __n; return __x; } template<typename _CharT, typename _Traits> inline basic_istream<_CharT,_Traits>& operator>>(basic_istream<_CharT,_Traits>& __is, _Setw __f) { __is.width(__f._M_n); return __is; }

3.2 自定义带参控制格式符

#include <iomanip.h> #include <iostream.h> #include <stdio.h> //using namespace std; ostream &output1(ostream &out,int n) { out.setf(ios::left); out<<setw(n)<<dec<<setfill('*'); return out; } ostream &endLine(ostream &out) { return out<<'\n'<<flush; } OAPP(int) OutPut(output1); void testOutput1() { cout<<345<<endl; cout<<OutPut(5)<<345<<endLine; } int main() { testOutput1(); getchar(); return 0; } /* 345 345 */

4 重载操作符operator<<

我们可以重载操作符<<，因为该操作符的第一个参数是ostream对象，所以一般重载为友元，且返回一个引用：

#include <iostream> using namespace std; class point { int x,y; public: point():x(0),y(0){} point(int a,int b):x(a),y(b){} friend ostream& operator<<(ostream& output,point pt); }; ostream& operator<<(ostream& output,point pt) { output<<"["<<pt.x<<","<<pt.y<<"]"<<endl; return output; } void test() { point pt(10,20); cout<<pt; // [10,20] } int main() { test(); getchar(); return 0; }

5 用模板来定义流的带参控制符

#include <iostream> using namespace std; template<class T> class OMANIP{ typedef ostream& (*func)(ostream&,const T&); T i; func f; public: OMANIP(func ff, T ii):f(ff),i(ii){} friend ostream& operator<<(ostream& os,const OMANIP<T>& m) { return m.f(os,m.i); } }; struct point { int x; int y; point(int xx, int yy) : x(xx) , y(yy) {} point(const point& pp) : x(pp.x), y(pp.y) {} }; ostream& move(ostream& os, const point& p) // 用于类OMANIP成员func ff { os << "move[" << p.x << "," << p.y << "]"; return os; } OMANIP<point> move(int x,int y) // 函数重载 { point pt(x,y); return OMANIP<point>(move,pt); } main() { cout << move(1,2) << "str" << endl; // move返回的对象已重载了operator<<， // 重载的<<是对move(ostream&,const point&)的调用 getchar(); } // move[1,2]str

ref

https://www.runoob.com/cplusplus/cpp-basic-input-output.html

https://www.learncpp.com/cpp-tutorial/output-with-ostream-and-ios/

https://bbs.csdn.net/topics/?page=2

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