C++中cout的使用

cout 是C++中 ostream 类型的对象，该类被封装在 < iostream > 库中，该库定义的名字都在命名空间 std 中，所以 cout 全称是 std::cout 。

1. cout使用的三种方式

前提：如果程序中想使用 cout ，需要包含库 < iostream > 。
因为 cout 是 std 库中的一个类的对象，所以使用的方法是 std::cout ，如下：

#include <iostream>
int main(){
	int i;
	std::cin >> i;
	std::cout << i << std::endl;
	return 0;
}

如果程序中频繁出现 cout ，这样的操作极为不便，所以可以使用下面两种方法来解决。

方法一 ：使用 std 命名空间

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
	int i;
	cin >> i;
	cout << i << endl;
	return 0;
}

这样，后面程序中可以直接使用 cout ，而且std中的其他名字也可以直接使用，如 cin 、 endl 等。

方法二 ：使用 std 命名空间中的 cout

#include <iostream>
using namespace std::cout;
int main(){
	int i;
	std::cin >> i;
	cout << i << std::endl;
	return 0;
}

这样，后面程序中只可以直接使用 cout ，而 std 中的其他名字不可以可以直接使用。

2. cout和i/i++/++i的组合使用

i++ 和 ++i 是有着不同的含义，和 cout 组合使用也会得到不同的结果，下面给出一段代码：

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
	int i = 1;
	cout << ++i << i++ << i << i++ << ++i << endl;
	return 0;
}

这段代码的结果是多少呢？
A.23345
B.22335
C.54535
D.53525
…
我们不妨先理解一下 cout 输出控制台的过程。看下面这幅图：

根据表达式来看， endl 会作为一个可以供 cout 接收的对象往前传，而 ++i 和 endl 结合起来作为一个可以供 cout 接收的对象往前传，依次递推下去。物理实现上需要一个栈来保存可以供 cout 接收的对象，然后从右向左放到这个栈里，然后依次弹出输出在屏幕上。其中， i 和 ++i 会在栈里面保存 i 的引用，而 i++ 会在栈里面保存数字，过程如下：

第一步：将 endl 压入栈中， i 值不变；
第二步：将 i 的引用压入栈中， i 的值加 1 变成 2（因为是 ++i ）；
第三步：将 2 压入栈中， i 的值加 1 变成 3（因为是 i++ ）；
第四步：将 i 的引用压入栈中， i 的值不变（因为是 i ）；
第五步：将 3 压入栈中， i 的值加 1 变成 4（因为是 i++ ）；
第六步：将 i 的引用压入栈中， i 的值加 1 变成 5（因为是 ++i ）；
第七步：将栈里的数据依次弹出，即可得到 53525 。（因为i的值是 5 ，所以所有 i 的引用都是 5 ）

3. 以不同进制输出数字

有时候，我们需要以不同的进制来输出数字，而默认输出是十进制，其他进制输出方法如下：

#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
int main(){
	int i = 90;
	cout << i << endl;
	cout << dec << i << endl;
	cout << oct << i << endl;
	cout << hex << i << endl;
	cout << setiosflags(ios::uppercase);
	cout << hex << i << endl;
	cout << setbase(8) << i << endl;
}

输出结果如下：

其中，oct 是八进制输出， dec 是十进制（效果和默认一样）， hex 是十六进制输出（字母默认是小写字母）。这两个也包含在 std 中，即其全称分别是 std::oct 、 std::dec 、 std::hex ，这三个控制符包含在库 < iostream > 中。
setbase(n) 表示以 n 进制显示，包含在库 < iomanip > 中，n 只能取 8, 10, 16 三个值。
setiosflags(ios::uppercase) 表示将字母大写输出，包含在库 < iomanip > 中。
以上均包含在std 命名空间中。

4. 输出数字位数的控制

前提：包含库 < iomanip > ，这个库包含了对输入输出的控制。

#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
int main(){
	double i = 3333.1415926;
	cout << i << endl;
	cout << setprecision(3) << i << endl;
	cout << setprecision(9) << i << endl;
	cout << setiosflags(ios::fixed);
	cout << i << endl;
	cout << fixed << setprecision(3) << i << endl;
	cout << setprecision(9) << fixed <<  i << endl;
}

输出结果如下：

可以看出，C++默认浮点数输出有效位数是 6 位（若前面整数位数大于 6 位，使用科学计数法输出），而通过以下几种方式可以更改输出精度：
1.使用 setprecision(n) 即可设置浮点数输出的有效位数
（若前面整数位数大于 n 位，使用科学计数法输出）
2.使用 setiosflags(ios::fixed) 或 fixed，表示对小数点后面数字的输出精度进行控制
所以，和 setprecision(n) 结合使用即可设置浮点数小数点后面数字的输出精度，位数不足的补零
以上均采用 “四舍五入” 的方法控制精度，三个控制符均包含在 std 命名空间中。

5. 强制显示小数点和正负号

#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
int main(){
	double i = 5, j = -5.2;
	cout << i << '\t' << j << endl;
	cout << setiosflags(ios::showpoint);
	cout << i << '\t' << j << endl;
	cout << setiosflags(ios::showpos);
	cout << i << '\t' << j << endl;
}

输出结果如下：

显示默认 6 位有效位数，两个控制符均包含在库 < iomanip > 中，std 命名空间中。

6. 设置宽度和对齐方式

#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
int main(){
	cout << "默认显示：" << endl;
	for (int i = 1; i < 1000; i *= 10){
		cout << setw(8) << i << ':' << setw(8) << i * 10 << endl;
	}
	cout << "左对齐显示：" << endl;
	for (int i = 1; i < 1000; i *= 10){
		cout << setiosflags(ios::left);
		cout << setw(8) << i << ':' << setw(8) << i * 10 << endl;
	}
	cout << "右对齐显示：" << endl;
	for (int i = 1; i < 1000; i *= 10){
		cout << setiosflags(ios::right);
		cout << setw(8) << i << ':' << setw(8) << i * 10 << endl;
	}
}

输出结果如下：

输出结果默认显示右对齐。三个控制符均包含在库 < iomanip > 中，std 命名空间中。

7. 设置填充字符

#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
int main(){
	cout << setfill('*') << setw(8) << 1.22 << endl;
	cout << setfill('*') << setw(8) << endl;
}

输出结果如下：

控制符包含在库 < iomanip > 中，std 命名空间中。

8. iomanip库用法总结

< iomanip > 库封装了很多对输入输出流的操作，常见用法总结如下：

控制符	作用
setbase(n)	以n进制方式输出(n=8,10,16)
setfill(ch)	设置字符填充，ch可以是字符常量或字符变量
setprecision(n)	设置输出有效位数为n位
setw(n)	设置字符宽度为n位，只对后一个有影响
setiosflags(ios::uppercase)	以大写字母显示
setiosflags(ios::fixed)	实现对小数点后的数字的控制
setiosflags(ios::scientific)	以科学计数法显示
setiosflags(ios::showpoint)	强制显示小数点
setiosflags(ios::showpos)	强制显示正号
setiosflags(ios::left)	设置输出左对齐
setiosflags(ios::right)	设置输出右对齐
resetiosflags(…)	终止括号中的输出格式