C++入门03-数据的输入和输出

简介

本文将讲述C++的重要一环——输入和输出。它将能让你的“小黑框”输出内容，也是设计算法时的重要展示方式。

C语言风格

既然是C++学习，为什么还要学C的输入输出呢？因为时间问题。在做题时，C语言的输入输出在没有O2优化 的编译器上要比C++的输入输出快很多！是很多TLE的罪魁祸首，故我们要学习它。

语法格式

#include<cstdio> //头文件
#include<iostream> //iostream也包括
scanf("<类型占位符>",&<变量列表>); //输入
printf("<类型占位符>/<内容>",[变量列表]); //输出

常用类型占位符

数据类型	int	long long	float	double	char	bool
占位符	%d	%lld	%f	%lf	%c	直接用%d (1和0)

实例

#include<cstdio>
using namespace std;
int main(){
    int a;
    long long b;
    float c;
    double d;
    char e;
    bool f=true;
    scanf("%d %lld %f %lf %c",&a,&b,&c,&d,&e); //'&'是取地址符号，一定不能丢！！！
    printf("%d %lld %f %lf %c %d",a,b,c,d,e,f); //输出不用取地址符号
    printf("\n%.2lf",d); //'\'开头为转义字符，'\n'是换行
    //保留n位小数，占位符就用%.nf/%.nlf
    return 0;
}

运行结果

12 114514 3.14 6.288888 a
12 114514 3.140000 6.288888 a 1
6.29
--------------------------------
Process exited after 0.81 seconds with return value 0

Press ANY key to exit...

%f占位符默认保留6位小数，bool类型输出1是因为整数中1是true，0是false。

#include<cstdio>
using namespace std;
int main(){
    printf("%d %.2f %% \nI'm very good!",12,5.678);
    //printf的引号中，除占位符以外的内容都将原样输出，输出'%'可以用'%%'
    return 0;
}

运行结果

12 5.68 %
I'm very good!
--------------------------------
Process exited after 0.2862 seconds with return value 0

Press ANY key to exit...

#include<cstdio>
using namespace std;
int main(){
    printf("%d %d %f %c\n",12,14+15,4.56,'c');
    //变量列表也可以是常量和表达式，字符常量要加单引号''
    return 0;
}

C++风格

C++的输入输出以格式简短闻名，但也有弊端，如C语言篇中所说，O2优化没有的话就会很慢。

语法格式

#include<iostream> //输入输出流
using namespace std; //一定声明命名空间！
cin >> <输入变量名>；
std::cin >> <输入变量名>; //如果没有using语句的话可以这样
cout << <输出内容/变量>;
std::cout << <输出内容/变量>; //同上

实例

#include<iostream>
#include<iomanip> //保留小数头文件
using namespace std;
int main(){
    int a;
    long long b;
    float c;
    double d;
    char e;
    bool f=false;
    cin>>a>>b>>c>>d>>e;
    cout<<a<<" "<<b<<" "<<c<<" "<<d<<" "<<e<<" "<<f<<endl;
    //cout直接输出变量，"endl"是换行，也可以用"\n"代替
    cout<<fixed<<setprecision(3)<<d<<"\n"; //保留三位小数输出
    //输出小数时最好用printf，因为简单
    return 0;
}

运行结果

12 114514 3.14 6.288888 a
12 114514 3.14 6.28889 a 0
6.289

--------------------------------
Process exited after 1.198 seconds with return value 0

Press ANY key to exit...

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
    cout<<"我真棒！"; //cout引号里的东西原样输出
    cout<<R"(71842370
C++最棒  \n  ***^
    a)"; //C++11的新特性raw string literal技术，括号里的东西(包括空行、转义字符)全部原样输出。
    return 0;
}

C++11 的 raw string literal 技术，让你体会复制粘贴的恐惧。

运行结果

我真棒！71842370
C++最棒  \n  ***^
        a
--------------------------------
Process exited after 0.4453 seconds with return value 0

Press ANY key to exit...

#include<iostream>
#include<iomanip>
using namespace std;
int main(){
    double a,b;
    cin>>a>>b;
    cout<<fixed<<setprecision(2)<<a<<" + "<<setprecision\
    (2)<<b<<" = "<<setprecision(2)<<a+b<<endl;
    cout<<a<<" - "<<b<<" = "<<setprecision(2)<<a-b<<endl;
    cout<<a<<" * "<<b<<" = "<<setprecision(2)<<a*b<<endl;
    cout<<a<<" / "<<b<<" = "<<setprecision(2)<<a/b<<endl;
    return 0;
}

解释：第一个cout加上了保留小数是因为精度问题，大家可以自己去掉试一下；fixed只有一个是因为流文件一个程序只要声明一次就行了。

运行结果

1.2 4.56789
1.20 + 4.57 = 5.77
1.20 - 4.57 = -3.37
1.20 * 4.57 = 5.48
1.20 / 4.57 = 0.26

--------------------------------
Process exited after 4.116 seconds with return value 0

Press ANY key to exit...

练习

建议完成洛谷的P1000 P1001 B2002 B2025 B2005五题，思考题P5705 。

补充

O2优化的具体实现

在代码开头加入以下代码

#pragma GCC optimize(1)
#pragma GCC optimize(2)
#pragma GCC optimize(3,"Ofast","inline")

这样就可以实现O2优化，加快cin cout的速度。

cin加速的另一种方法

在主函数main内加入以下代码

std::ios::sync_with_stdio(0);
cin.tie(0);

这样是去除cin的缓存，也能起到加速的效果 (这条语句后scanf sscanf 等C的输入输出流都将失效！)

C++17标准下，加入以上代码的cin cout速度可能超过scanf 和 printf 的速度。

本期内容就到这里啦，希望大家多多练习，早日“成神”！

掰掰ヾ(•ω•`)o

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