輸入和輸出並不是C++語言中的正式組成成分。C和C++本身都沒有為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>
盡管cin和cout不是C++本身提供的語句,但是在不致混淆的情況下,為了敘述方便,常常把由cin和流提取運算符“>>”實現輸入的語句稱為輸入語句或cin語句,把由cout和流插入運算符“<<”實現輸出的語句稱為輸出語句或cout語句。根據C++的語法,凡是能實現某種操作而且最后以分號結束的都是語句。
輸入流與輸出流的基本操作
cout語句的一般格式為:
cout<<表達式1<<表達式2<<……<<表達式n;
cin語句的一般格式為:
cin>>變量1>>變量2>>……>>變量n;
在定義流對象時,系統會在內存中開辟一段緩沖區,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沖區中,直到輸出緩沖區滿或遇到cout語句中的endl(或'\n',ends,flush)為止,此時將緩沖區中已有的數據一起輸出,並清空緩沖區。輸出流中的數據在系統默認的設備(一般為顯示器)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; //語句最后有分號
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種情況的輸出均為
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,作為一項
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為int型,b為float型,c為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后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為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(有的書中稱為操縱符),見表3.1。
控制符 | 作 用 |
---|---|
dec | 設置數值的基數為10 |
hex | 設置數值的基數為16 |
oct | 設置數值的基數為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) | 設置浮點數的精度為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為小數位數 |
setw(n) | 設置字段寬度為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(精度為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。
#include <iostream> #include <iomanip> using namespace std; int main( ) { double a=123.456,b=3.14159,c=-3214.67; cout<<setiosflags(ios::fixed)<<setiosflags(ios::right)<<setprecision(2); cout<<setw(10)<<a<<endl; cout<<setw(10)<<b<<endl; cout<<setw(10)<<c<<endl; return 0; }
輸出如下:
123.46 (字段寬度為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。這些設置對其后的輸出均有效(除非重新設置),而setw只對其后一個輸出項有效,因此必須在輸出a,b,c之前都要寫setw(10)。
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