C++格式化輸入輸出

C++共有15個  輸入輸出   格式標記位，這15個標記位均為bit位，每個標記位都有自己的含義，且可以單獨設定。

格式標記位的取值為0或1：0表示關閉（不使用此格式），1表示開啟（使用此格式）。

15個標記位的含義可參考下面三張表：

標記位	含義
boolalpha	如開啟，則輸入和輸出使用bool值（即Ture或False）
showbase	如開啟，則對於輸出，使用C++ 基數字首（0，0x）
showpoint	如開啟，則顯示末尾的小數點
uppercase	如開啟，則對於16進位制，使用大寫字母；對於10進位制，使用E表示法
showpos	如開啟，則在正數前面加上+

標記位	含義
dec	如開啟，則使用基數10（進行輸出）
oct	如開啟，則使用基數8
hex	如開啟，則使用基數16
fixed	如開啟，則使用定點計數法
scientific	如開啟，則使用科學計數法
left	如開啟，則使用左對齊
right	如開啟，則使用右對齊
internal	如開啟，則符號或基數字首左對齊，值右對齊

標記位	含義
skipws	如開啟，則跳過輸入流中的空白字元
unitbuf	如開啟，則每次輸出操作後都會清空緩衝區

先來看一個簡單的程式：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int x;
    x = cout.setf(ios::showpos);
    cout << x << endl;
    
    x = cout.setf(ios::uppercase);
    cout << x << endl;
    
    system("pause");
    return 0;
}
輸出結果是：

 setf()函式用於設定格式標記，函式接受一個設格式常量作為引數，在設定成功之後函式會返回一個值，該值指出了所有15個標記的上一次設定情況。

但將這個返回值進行輸出，並不是每一個標記位的bit值，而是一個整數，為什麼？

實際上，這15個bit值視為一個整體，從而組成一個二進位制數，並能夠轉化為十進位制數。

這15個標記位的排列順序是：

uppercase

unitbuf

skipws

showpos

showpoint

showbase

scientific

right

oct

left

internal

hex

fixed

dec

boolalpha

  比如，setf()函式第一次的返回值是4098，這個值實際上是輸出格式的初始狀態，轉化二進位制為001000000000010，那麼格式狀態為：

uppercase	unitbuf	skipws	showpos	showpoint	showbase	scientific	right	oct	left	internal	hex	fixed	dec	boolalpha
0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0

而6146轉化為二進位制001100000000010，這一次的值反映的是開啟了showpos位後的格式狀態：

uppercase	unitbuf	skipws	showpos	showpoint	showbase	scientific	right	oct	left	internal	hex	fixed	dec	boolalpha
0	0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0

兩次對比，我們可以看出，的確是在初始狀態的基礎上開啟了showpos位。

 

 接著我們來看看格式常量，格式常量一共有18個，其中15個用於開啟相應的格式標記為，另外3個做為指示功能用

 

#include <iostream>
using namespace std;

 

int main()
{
    cout << "boolalpha    " << ios::boolalpha <<endl;
    cout << "dec          " << ios::dec << endl;
    cout << "fixed        " << ios::fixed << endl;
    cout << "hex          " <<ios::hex << endl;
    cout << "internal     " << ios::internal << endl;
    cout << "left         " << ios::left << endl;
    cout << "oct          " << ios::oct << endl;
    cout << "right        " << ios::right << endl;
    cout << "scientific   " << ios::scientific << endl;
    cout << "showbase     " << ios::showbase <<endl;
    cout << "showpoint    " << ios::showpoint <<endl;
    cout << "showpos      " << ios::showpos <<endl;
    cout << "skipws       " << ios::skipws << endl;
    cout << "unitbuf      " << ios::unitbuf << endl;
    cout << "uppercase    " << ios::uppercase <<endl;
    
    cout << endl;
    cout << "basefield    " << ios::basefield << endl;
    cout << "adjustfield  " << ios::adjustfield << endl;
    cout << "floatfield   " << ios::floatfield << endl;
     
    system("pause");
    return 0;
}

 

 

格式常量	十進位制值	意義
ios::boolalpha	1	開啟boolalpha標記位，輸入和輸出使用bool值（即Ture或False）
ios::showbase	512	開啟showbase標記位，對於輸出，使用C++ 基數字首（0，0x）
ios::showpoint	1024	開啟showpoint標記位，顯示末尾的小數點
ios::uppercase	16384	開啟uppercase標記位，對於16進位制，使用大寫字母；對於10進位制，使用E表示法
ios::showpos	2048	開啟showpos標記位，在正數前面加上+

格式常量	十進位制值	意義	格式常量	十進位制值	意義
ios::basefield	74	指示相關標記位：dec、oct、hex	ios::dec	2	開啟dec標記位，使用基數10
			ios::oct	64	開啟oct標記位，使用基數8
			ios::hex	8	開啟hex標記位，使用基數16
ios::floatfield	260	指示相關標記位：fixed、scientific	ios::fixed	4	開啟fixed標記位，使用定點計數法
			ios::scientific	256	開啟scientific標記位，使用科學計數法
ios::adjustfield	176	指示相關標記位：left、right、internal	ios::left	32	開啟left標記位，使用左對齊
			ios::right	128	開啟right標記位，使用右對齊
			ios::internal	16	開啟internal標記位，符號或基數字首左對齊，值右對齊

注意：這些都是常量，是作為 函式引數 來設定格式狀態，而不是格式標記位的儲存空間。

15個藍色的格式常量用來開啟對應的格式標記位，如果將其十進位制值轉化為二進位制，再於標記位順序表比對，就可以看出來。

3個綠色的格式常量用來指示標記位，為什麼要指示？比如：dec、oct、hex是不可能同時開啟的，而ios::basefield則指示這三個標記位為一組，74=2+64+8，這意味著它轉化為二進位制的比對情況是dec、oct、hex為1，但它不是設定標記位，而是指示，具體原理在setf()函式中詳細解釋。

最後來看看setf()函式：

setf()函式有兩種原型，一種是fmtflags  setf  ( fmtflags );

它接收一個引數，該引數是一種 標記型別，提供實參時，可以是整數，該整數轉化為二進位制後賦給格式狀態。但這種方法抽象且不安全。

也可以將格式常量作為實參提供給函式，在這種情況下，setf()函式會開啟相應的標記位，且不會影響其它標記位。但這種方法仍不安全。很明顯，既開啟dec標記位，又開啟oct標記位是沒有意義的。

 

---

 

另一種原型是fmtflags  setf  ( fmtflags , fmtflags );

它接收兩個 標記型別 的引數。第一個引數指出要開啟的標記位，第二個引數則是指示要清除的一批相關位。

比如：cout.setf( ios::hex, ios::basefield );  這表示使用16進位制輸出格式。首先，ios::basefield指示出了要清除的標記位，setf()函式將ios::basefield所指示的標記位，即dec、oct、hex全部清零。然後ios::hex使得setf()函式開啟hex標記位。這是一種安全的方法，避免了同時開啟dec、hex兩個標記位等沒有實際意義的情況發生。

                                                              

setf()是如何實現清除的？

ios::basefield轉化為二進位制000000001001010，這三個1的位置指示的是dec、oct、hex標記位。setf()函式將這個二進位制數取反111111110110101，然後與原格式狀態標記位進行“與”操作，使得原格式狀態的dec、oct、hex標記位為0，而其它標記位不變。（參看《C++ primer plus》683頁位操作）

然後setf()函式根據第一個引數ios::hex將格式狀態的hex標記位開啟，其它標記位不變。至此，格式設定就成功完成了。我們也可以看出，setf()函式不會影響無關標記位的狀態。