41、C++ Primer 4th筆記，IO庫，格式化IO操作

1、除了條件狀態之外，每個iostream物件還維持一個控制IO格式化細節的狀態。如整形值的基數，浮點值的精度，輸出元素的寬度等。標準庫還定義了一組操縱符來修改物件的格式狀態。操縱符（manipulator）是可用作輸入或輸出運算子的運算元，它是一個函式或物件（a manipulator is a function or object that can be used as an operand([計]運算元；運算物件) to an input or output operator(運算子).）。操縱符返回其應用於的流物件，所以可以在一個語句中輸出多個操縱符和資料。

2、操縱符羅列

表1 iostream 中定義的操縱符
	boolalpha	將真和假顯示為字串
x	noboolalpha	將真和假顯示為1,0
	showbase	產生指出數的基數的字首
x	noshowbase	不產生記數基數字首
	showpoint	總是顯示小數點
x	noshowpoint	有小數部分才顯示小數點
	showpos	顯示非負數中的+
x	noshowpos	不顯示非負數中的+
	uppercase	在十六進位制中列印0X，科學記數法中列印E
x	nouppercase	在十六進位制中列印0x，科學記數法中列印e
x	dec	用十進位制顯示（整形值，符點數不受影響）
	hex	用十六進位制顯示（整形值，符點數不受影響）
	oct	用八進位制顯示（同上）
	left	在值的右邊增加填充字元
	right	在值的左邊增加填充字元
	internal	在符號和值之間增加填充字元
	fixed	用小數形式顯示浮點數
	scientific	用科學記數法顯示浮點數
	boolalpha	將真和假顯示為字串
	flush	重新整理ostream緩衝區
	ends	插入空字元，然後重新整理ostream緩衝區
	endl	插入換行符，然後重新整理ostream緩衝區
	unitbuf	在每個輸出操作之後重新整理緩衝區
x	nounitbuf	恢復常規緩衝區重新整理
x	skipws	為輸入操作符跳過空白
	noskipws	不為輸入操作符跳過空白
	ws	“吃掉”空白
注：帶 x 的是預設流狀態。
表2 iomanip 中定義的操縱符
setfill(ch)		用 ch 填充空白
setprecision(n)		將浮點精度置為 n
setw(w)		讀寫 w 個字元的值
setbase(b)		按基數 b 輸出整數

3、讀寫操縱符的時候，不讀寫資料，相反，會採取某種行動。改變流格式狀態的操縱符通常為後續IO保留改變後的格式狀態。取消操縱符的任何狀態改變通常是最好的。一般而言，流應該在每個IO操作之後處於通常的預設狀態。大多數改變格式狀態的操縱符提供設定／復原對，一個操縱符將格式狀態置為新值而另一個進行復原，恢復常規預設格式。

4、用flags操作恢復格式狀態

    flags 操作類似於管理流的條件狀態的rdstate和setstate操作。這種情況下，標準庫定義了一對flags函式：

• 不帶實參的 flags() 返回流的當前格式狀態。返回值是名為 fmtflags的標準庫定義型別。

• flags(arg) 接受一個實參並將流格式置為實參所指定的格式。

示例程式碼

void display(ostream& os)
{
	//remember the current format state
	ostream::fmtflags curr_fmt = os.flags();
	//do output that uses manipulators that change the format state of os
	os.flags(curr_fmt); //restore the original format state of os
}

5、控制輸出格式

    有兩大類的輸出控制：控制數值的表示，以及控制填充符的資料和佈局。

示例程式碼

int main()
{	
	bool bool_val;
	cout << boolalpha
		 << bool_val
		 << noboolalpha;
	return 1;
}

6、控制浮點值的格式

1）對於浮點值的格式化，可以控制下面三個方面：

• 精度：顯示多少位數字（總位數）。

• 記數法：用小數還是科學記法法顯示。

• 對是整數的浮點值的小數點的處理。

示例程式碼

int main()
{	
	cout << "Precision: " << cout.precision()
		 << ", value: " << sqrt(2.0) << endl;
	int prev_precision = cout.precision(12);
	cout << ", value: " << sqrt(2.0) << endl;
	cout << setprecision(prev_precision);
	cout << ", value: " << sqrt(2.0) << endl;
	return 1;
}

2）恢復浮點值的預設記數法

    與其他操縱符不同，我們必須呼叫unsetf成員來取消scientific或fixed所做的改變。

示例程式碼

#include <iostream>
#include "string"
#include "cmath"
using namespace std;

int main()
{	
	cout << sqrt(2.0) << '\n' << endl;
	cout << scientific << sqrt(2.0) << endl;
	cout << fixed << sqrt(2.0) << endl;
	//reset to default handling for notation
	cout.unsetf(ostream::floatfield);
	cout << sqrt(2.0) << endl;
	return 1;
}

7、填充輸出

• setw，指定下一個數值或字串的最小間隔。

• left，左對齊輸出。

• right，右對齊輸出。輸出預設為右對齊。

• internal，控制負值的符號位置。internal 左對齊符號且右對齊值，用空格填充介於其間的空間。

• setfill，使我們能夠指定填充輸出時使用的另一個字元。預設情況下，值是空格。

    像 endl 一樣，setw 不改變輸出流的內部狀態，它只決定下一個輸出的長度。

示例程式碼

#include <iostream>
#include "string"
#include "cmath"
#include "iomanip"
using namespace std;

int main()
{	
	int i = -16;
	double d = 3.14159;
	cout << setfill('#')
		 << "i: " << setw(12) << i << endl
		 << "d: " << setw(12) << d << endl
		 << setfill(' '); //restore normal pad character
	return 1;
}

8、預設情況下，輸入操作符忽略空白（空格，製表符，換行符，進紙和回車）。noskipws則強制要求不跳過空白。