C++编程中的格式化输出详解

在输出数据时，为简便起见，往往不指定输出的格式，由系统根据数据的类型采取默认的格式，但有时希望数据按指定的格式输出，如要求以十六进制或八进制形式输出一个 整数，对输出的小数只保留两位小数等。有两种方法可以达到此目的。一种是使用控制符的方法；第2种是使用流对象的有关成员函数。分别叙述如下。
使用控制符控制输出格式

控制格式的使用方法这里不再赘述，仅举例说明
[例] 用控制符控制输出格式。

#include <iostream>
#include <iomanip>//不要忘记包含此头文件
using namespace std;
int main()
{
  int a;
  cout<<"input a:";
  cin>>a;
  cout<<"dec:"<<dec<<a<<endl; //以十进制形式输出整数
  cout<<"hex:"<<hex<<a<<endl; //以十六进制形式输出整数a
  cout<<"oct:"<<setbase(8)<<a<<endl; //以八进制形式输出整数a
  char *pt="China"; //pt指向字符串"China"
  cout<<setw(10)<<pt<<endl; //指定域宽为,输出字符串
  cout<<setfill('*')<<setw(10)<<pt<<endl; //指定域宽,输出字符串,空白处以'*'填充
  double pi=22.0/7.0; //计算pi值
  //按指数形式输出,8位小数
  cout<<setiosflags(ios::scientific)<<setprecision(8);
  cout<<"pi="<<pi<<endl; //输出pi值
  cout<<"pi="<<setprecision(4)<<pi<<endl; //改为位小数
  cout<<"pi="<<setiosflags(ios::fixed)<<pi<<endl; //改为小数形式输出
  return 0;
}

运行结果如下：

input a:34↙(输入a的值)
dec:34          (十进制形式)
hex:22          (十六进制形式)
oct:42          (八进制形式)
     China        (域宽为)
*****China        (域宽为,空白处以'*'填充)
pi=3.14285714e+00    (指数形式输出,8位小数)
pi=3.1429e+00      (指数形式输出,4位小数)
pi=3.143         (小数形式输出,精度仍为)

用流对象的成员函数控制输出格式

除了可以用控制符来控制输出格式外，还可以通过调用流对象cout中用于控制输出格式的成员函数来控制输出格式。用于控制输出格式的常用的成员函数见表

流成员函数setf和控制符setiosflags括号中的参数表示格式状态，它是通过格式标志来指定的。格式标志在类ios中被定义为枚举值。因此在引用这些格式标志时要在前面加上类名ios和域运算符“::”。格式标志见下表

[例] 用流控制成员函数输出数据。

#include <iostream>
using namespace std;
int main( )
{
  int a=21
  cout.setf(ios::showbase);//显示基数符号(0x或)
  cout<<"dec:"<<a<<endl;     //默认以十进制形式输出a
  cout.unsetf(ios::dec);     //终止十进制的格式设置
  cout.setf(ios::hex);      //设置以十六进制输出的状态
  cout<<"hex:"<<a<<endl;     //以十六进制形式输出a
  cout.unsetf(ios::hex);     //终止十六进制的格式设置
  cout.setf(ios::oct);      //设置以八进制输出的状态
  cout<<"oct:"<<a<<endl;     //以八进制形式输出a
  cout.unseft(ios::oct);
  char *pt="China";       //pt指向字符串"China"
  cout.width(10);        //指定域宽为
  cout<<pt<<endl;        //输出字符串
  cout.width(10);        //指定域宽为
  cout.fill('*');        //指定空白处以'*'填充
  cout<<pt<<endl;        //输出字符串
  double pi=22.0/7.0;      //输出pi值
  cout.setf(ios::scientific);  //指定用科学记数法输出
  cout<<"pi=";          //输出"pi="
  cout.width(14);        //指定域宽为
  cout<<pi<<endl;        //输出pi值
  cout.unsetf(ios::scientific); //终止科学记数法状态
  cout.setf(ios::fixed);    //指定用定点形式输出
  cout.width(12);        //指定域宽为
  cout.setf(ios::showpos);   //正数输出“+”号
  cout.setf(ios::internal);   //数符出现在左侧
  cout.precision(6);      //保留位小数
  cout<<pi<<endl;        //输出pi,注意数符“+”的位置
  return 0;
}

运行情况如下：

dec:21(十进制形式)
hex:0x15         (十六进制形式,以x开头)
oct:025         (八进制形式,以开头)
     China        (域宽为)
*****China        (域宽为,空白处以'*'填充)
pi=**3.142857e+00    (指数形式输出,域宽,默认位小数)
+***3.142857       (小数形式输出,精度为,最左侧输出数符“+”)

对程序的几点说明：
1) 成员函数width(n)和控制符setw(n)只对其后的第一个输出项有效。如：

  cout. width(6);
  cout <<20 <<3.14<<endl;

输出结果为 203.14

在输出第一个输出项20时，域宽为6，因此在20前面有4个空格，在输出3.14时，width (6)已不起作用，此时按系统默认的域宽输出（按数据实际长度输出）。如果要求在输出数据时都按指定的同一域宽n输出，不能只调用一次width(n)，而必须在输出每一项前都调用一次width(n>，上面的程序中就是这样做的。

2) 在表中的输出格式状态分为5组，每一组中同时只能选用一种（例如dec、hex和oct中只能选一，它们是互相排斥的）。在用成员函数setf和控制符setiosflags设置输出格式状态后，如果想改设置为同组的另一状态，应当调用成员函数unsetf（对应于成员函数self）或resetiosflags（对应于控制符setiosflags），先终止原来设置的状态。然后再设置其他状态，大家可以从本程序中看到这点。程序在开始虽然没有用成员函数self和控制符setiosflags设置用dec输出格式状态，但系统默认指定为dec，因此要改变为hex或oct，也应当先用unsetf 函数终止原来设置。如果删去程序中的第7行和第10行，虽然在第8行和第11行中用成员函数setf设置了hex和oct格式，由于未终止dec格式，因此hex和oct的设置均不起作用，系统依然以十进制形式输出。

同理，程序倒数第8行的unsetf 函数的调用也是不可缺少的。

3) 用setf 函数设置格式状态时，可以包含两个或多个格式标志，由于这些格式标志在ios类中被定义为枚举值，每一个格式标志以一个二进位代表，因此可以用位或运算符“|”组合多个格式标志。如倒数第5、第6行可以用下面一行代替：
    cout.setf(ios::internal I ios::showpos);  //包含两个状态标志，用"|"组合

4) 可以看到：对输出格式的控制，既可以用控制符，也可以用cout流的有关成员函数，二者的作用是相同的。控制符是在头文件iomanip中定义的，因此用控制符时，必须包含iomanip头文件。cout流的成员函数是在头文件iostream 中定义的，因此只需包含头文件iostream，不必包含iomanip。许多程序人员感到使用控制符方便简单，可以在一个cout输出语句中连续使用多种控制符。