C++输入cout与输出cin

输入和输出并不是C++语言中的正式组成成分。C和C++本身都没有为输入和输出提供专门的语句结构。输入输出不是由C++本身定义的，而是在编译系统提供的I/O库中定义的。

C++的输出和输入是用“流”(stream)的方式实现的。图3.2和图3.3表示C++通过流进行输入输出的过程。

有关流对象cin、cout和流运算符的定义等信息是存放在C++的输入输出流库中的，因此如果在程序中使用cin、cout和流运算符，就必须使用预处理命令把头文件stream包含到本文件中：
    #include <iostream>
尽管cin和cout不是C++本身提供的语句，但是在不致混淆的情况下，为了叙述方便，常常把由cin和流提取运算符“>>”实现输入的语句称为输入语句或cin语句，把由cout和流插入运算符“<<”实现输出的语句称为输出语句或cout语句。根据C++的语法，凡是能实现某种操作而且最后以分号结束的都是语句。
输入流与输出流的基本操作

cout语句的一般格式为：
    cout<<表达式1<<表达式2<<……<<表达式n;

cin语句的一般格式为：
    cin>>变量1>>变量2>>……>>变量n;

在定义流对象时，系统会在内存中开辟一段缓冲区，用来暂存输入输出流的数据。在执行cout语句时，先把插入的数据顺序存放在输出缓冲区中，直到输出缓冲区满或遇到cout语句中的endl(或'\n'，ends，flush)为止，此时将缓冲区中已有的数据一起输出，并清空缓冲区。输出流中的数据在系统默认的设备(一般为显示器)输出。

一个cout语句可以分写成若干行。如
    cout<<"This is a simple C++ program."<<endl;
可以写成
    cout<<"This is "  //注意行末尾无分号
    <<"a C++ "
    <<"program."
    <<endl; //语句最后有分号
也可写成多个cout语句，即
    cout<<"This is "; //语句末尾有分号
    cout <<"a C++ ";
    cout <<"program.";
    cout<<endl;
以上3种情况的输出均为
This is a simple C++ program.

注意，不能用一个插入运算符“<<”插入多个输出项，如：
    cout<<a，b，c; //错误，不能一次插入多项
    cout<<a+b+c; //正确，这是一个表达式，作为一项

在用cout输出时，用户不必通知计算机按何种类型输出，系统会自动判别输出数据的类型，使输出的数据按相应的类型输出。如已定义a为int型，b为float型，c为char型，则
    cout<<a<<' '<<b<<' '<<c<<endl;
会以下面的形式输出：
    4 345.789 a

与cout类似，一个cin语句可以分写成若干行。如
    cin>>a>>b>>c>>d;
可以写成
    cin>>a //注意行末尾无分号
    >>b //这样写可能看起来清晰些
    >>c
    >>d;
也可以写成
    cin>>a;
    cin>>b;
    cin>>c;
    cin>>d;
以上3种情况均可以从键盘输入：
1  2  3  4 ↙

也可以分多行输入数据：
1↙
2  3↙
4↙

在用cin输入时，系统也会根据变量的类型从输入流中提取相应长度的字节。如有

   char c1, c2;
   int a;
   float b;
   cin>>c1>>c2>>a>>b;

如果输入
1234 56.78↙

注意： 34后面应该有空格以便和56.78分隔开。也可以按下面格式输入：
1 2 34 56.78↙ (在1和2之间有空格)

不能用cin语句把空格字符和回车换行符作为字符输入给字符变量，它们将被跳过。如果想将空格字符或回车换行符(或任何其他键盘上的字符)输入给字符变量，可以使用getchar函数。

在组织输入流数据时，要仔细分析cin语句中变量的类型，按照相应的格式输入，否则容易出错。
在输入流与输出流中使用控制符

上面介绍的是使用cout和cin时的默认格式。但有时人们在输入输出时有一些特殊的要求，如在输出实数时规定字段宽度，只保留两位小数，数据向左或向右对齐等。C++提供了在输入输出流中使用的控制符(有的书中称为操纵符)，见表3.1。

表 3.1 输入输出流的控制符

• 控制符 作 用
• dec 设置数值的基数为10
• hex 设置数值的基数为16
• oct 设置数值的基数为8
• setfill(c) 设置填充字符c，c可以是字符常量或字符变量
• setprecision(n) 设置浮点数的精度为n位。在以一般十进制小数形式输出时，n代表有效数字。在以fixed(固定小数位数)形式和 scientific(指数)形式输出时，n为小数位
• 数
• setw(n) 设置字段宽度为n位
• setiosflags( ios::fixed) 设置浮点数以固定的小数位数显示
• setiosftags( ios::scientific) 设置浮点数以科学记数法(即指数形式)显示
• setiosflags( ios::left) 输出数据左对齐
• setiosflags( ios::right) 输出数据右对齐
• setiosflags( ios::skipws) 忽略前导的空格
• setiosflags( ios::uppercase) 数据以十六进制形式输出时字母以大写表示
• setiosflags( ios::lowercase) 数据以十六进制形式输出时宇母以小写表示
• setiosflags(ios::showpos) 输出正数时给出“+”号

需要注意的是： 如果使用了控制符，在程序单位的开头除了要加iostream头文件外，还要加iomanip头文件。

举例， 输出双精度数：
    double a=123.456789012345;  // 对a赋初值

1) cout<<a;  输出： 123.456
2) cout<<setprecision(9)<<a;  输出： 123.456789
3) cout<<setprecision(6);  恢复默认格式(精度为6)
4) cout<< setiosflags(ios∷fixed);  输出： 123.456789
5) cout<<setiosflags(ios∷fixed)<<setprecision(8)<<a;  输出： 123.45678901
6) cout<<setiosflags(ios∷scientific)<<a;  输出： 1.234568e+02
7) cout<<setiosflags(ios∷scientific)<<setprecision(4)<<a;  输出： 1.2346e02

下面是整数输出的例子：
    int b=123456;  // 对b赋初值
1) cout<<b;  输出： 123456
2) cout<<hex<<b;   输出： 1e240
3) cout<<setiosflags(ios∷uppercase)<<b;  输出： 1E240
4) cout<<setw(10)<<b<<'，'<<b;   输出：  123456，123456
5) cout<<setfill('*')<<setw(10)<<b;  输出： **** 123456
6) cout<<setiosflags(ios∷showpos)<<b;  输出： +123456

如果在多个cout语句中使用相同的setw(n)，并使用setiosflags(ios::right)，可以实现各行数据右对齐，如果指定相同的精度，可以实现上下小数点对齐。

【例3.1】各行小数点对齐。

#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;
}

输出如下：
  123.46 (字段宽度为10，右对齐，取两位小数)
3.14
  -3214.67
先统一设置定点形式输出、取两位小数、右对齐。这些设置对其后的输出均有效(除非重新设置)，而setw只对其后一个输出项有效，因此必须在输出a，b，c之前都要写setw(10)。