9.4 格式化输入和输出_ios类成员函数格式化-优快云博客

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9.4 格式化输入和输出

C++语言的I/O流类库提供了多种方法来实现格式化输入和输出。这些方法主要分为两类：使用成员函数设置标志位和格式，以及使用流类库中提供的操作子。本文将详细介绍这两种方法。

9.4.1 使用成员函数设置流的格式化标志位

在 ios 类的公有成员部分定义了一些格式控制常量和成员函数，使用它们可以对数据格式进行转换。

控制格式的标志位

ios 类提供了多种控制格式的标志位，如表9-1所示：

标志位	值	含义
skipws	0x0001	跳过输入中的空白符
left	0x0002	输出数据按输出域左对齐
right	0x0004	输出数据按输出域右对齐
internal	0x0008	数据符号左对齐，数据本身右对齐，符号和数据之间为填充符
dec	0x0010	转换基数为十进制形式
oct	0x0020	转换基数为八进制形式
hex	0x0040	转换基数为十六进制形式
showbase	0x0080	输出的数值数据前面带有基数符号（0或0x）
showpoint	0x0100	浮点数输出带有小数点
uppercase	0x0200	用大写字母输出十六进制数值
showpos	0x0400	正数前面带有“+”符号
scientific	0x0800	浮点数输出采用科学表示法
fixed	0x1000	使用定点数形式表示浮点数
unitbuf	0x2000	完成输入操作后立即刷新流的缓冲区
stdio	0x4000	完成输入操作后刷新系统的 stdout, stderr

使用成员函数设置标志字

ios 类中定义了一个 long 型数据成员用于记录当前格式化的状态，即各标志位的设置值。维护该标志字的成员函数包括：

long flags()：返回标志字。
long flags(long)：使用参数值更新标志字，返回更新前的标志字。
long setf(long setbits, long field)：将 field 所指定的标志清零，将 setbits 为1的位置1，返回以前的标志字。
long setf(long)：设置参数所指定的标志位，返回更新前的标志字。
long unsetf(long)：清除参数所指定的标志位，返回更新前的标志字。

为了使用方便，ios 类中定义了以下静态类对象：

static const long basefield;：其值为 dec | oct | hex
static const long adjustfield;：其值为 left | right | internal
static const long floatfield;：其值为 scientific | fixed

示例：设置标志字和进行格式化输出

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    cout.setf(ios::oct, ios::basefield);
    cout << "OCT: 48 --> " << 48 << endl;
    cout.setf(ios::dec, ios::basefield);
    cout << "DEC: 48 --> " << 48 << endl;
    cout.setf(ios::hex, ios::basefield);
    cout << "HEX: 48 --> " << 48 << endl;
    cout.setf(ios::showbase);
    cout << "HEX: 32 --> " << 32 << endl;
    cout.setf(ios::uppercase);
    cout << "HEX: 254 --> " << 254 << endl;
    return 0;
}

输出结果：

OCT: 48 --> 60
DEC: 48 --> 48
HEX: 48 --> 30
HEX: 32 --> 0x20
HEX: 254 --> 0XFE

9.4.2 格式输出函数

在 ios 类中定义了一些虚成员函数用于格式化输出：

设置输出数据所占宽度的函数：
- int width()：返回当前输出数据时的宽度。
- int width(int)：设置输出数据时的宽度。
填充当前宽度内的填充字符函数：
- char fill()：返回当前使用的填充字符。
- char fill(char)：设置填充字符为参数值所表示的字符，并返回更新前的填充字符。
设置浮点数输出精度函数：
- int precision()：返回当前浮点数的有效数字个数。
- int precision(int)：设置浮点数输出时的有效数字个数，并返回更新前的值。

示例：格式输出函数的用法

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    cout << "12345678901234567890\n";
    int i = 1234;
    cout << i << endl;
    cout.width(12);
    cout << i << endl;
    cout.width(12);
    cout.fill('*');
    cout.setf(ios::left, ios::adjustfield);
    cout << i << endl;
    cout.width(12);
    cout.setf(ios::right, ios::adjustfield);
    cout.precision(5);
    double j = 12.3456789;
    cout << j << endl;
    cout << "width: " << cout.width() << endl;
    return 0;
}

输出结果：

12345678901234567890
1234
        1234
1234********
  12.346
width: 0

9.4.3 操作子

C++语言I/O流类库提供了一些操作子来简化格式控制。操作子是对象，可以直接被插入符或提取符操作。

表9-2列出了流类库所定义的操作子：

操作子名	含义
dec	数值数据采用十进制表示
hex	数值数据采用十六进制表示
oct	数值数据采用八进制表示
setbase(int n)	设置数制转换基数为n (n为0, 8, 10, 16)，0表示使用默认基数
ws	提取空白符
ends	插入空字符
flush	刷新与流相关联的缓冲区
resetiosflags(long)	清除参数所指定的标志位
setiosflags(long)	设置参数所指定的标志位
setfill(int)	设置填充字符
setprecision(int)	设置浮点数输出的有效数字个数
setw(int)	设置输出数据项的域宽

示例：操作子的用法

#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;

int main() {
    cout << "12345678901234567890" << endl;
    int i = 1234;
    cout << i << endl;
    cout << setw(12) << i << endl;
    cout << resetiosflags(ios::right) << setiosflags(ios::left) << setfill('*') << setw(12) << i << endl;
    cout << resetiosflags(ios::left) << setiosflags(ios::right) << setprecision(5) << setw(12) << 12.3456789 << endl;
    cout << "width: " << cout.width() << endl;
    return 0;
}

输出结果：

12345678901234567890
1234
        1234
1234********
    12.346
width: 0

结论

通过使用 ios 类的成员函数和流类库提供的操作子，C++程序员可以灵活地控制输入和输出的格式。这些功能使得数据的显示更加直观和易于阅读，增强了程序的可维护性和可读性。希望本文对C++ I/O流库中的格式化输入和输出有一个全面的理解，并为实际编程提供支持。