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C++ cout 格式化输出完全指南

1. 什么是 cout 格式化？

cout 是 C++ 的标准输出流，默认情况下它直接输出内容，比如：

cout << 123;  // 输出：123

但有时候我们想让输出更整齐、更美观，比如：

  • 让数字固定宽度（如 00123）
  • 控制小数位数（如 3.14 而不是 3.1415926）
  • 让 true 显示为 "是" 而不是 1
  • 让数字右对齐，并用 * 填充空白

这些功能就是 cout 格式化，主要通过 <iomanip> 和 <ios> 头文件实现。

2. 最常用的格式化功能

(1) 设置输出宽度 setw(n)

  • 作用：控制输出的最小宽度（如果内容不够宽，会补空格或指定字符）。

  • 示例：

    cout << setw(5) << 123;  // 输出："  123"（前面补 2 个空格）

    • setw(5) 表示“最少占 5 个字符”，123 只有 3 个字符，所以前面补 2 个空格。

(2) 设置填充字符 setfill('c')

  • 作用：用指定字符填充空白（默认是空格）。

  • 示例：

    cout << setfill('*') << setw(5) << 123;  // 输出："**123"

    • setfill('*') 表示用 * 填充空白。

(3) 对齐方式 left / right

  • 作用：控制内容是左对齐还是右对齐。

  • 示例：

    cout << left << setw(5) << setfill('-') << 123;  // 输出："123--"（左对齐）
    cout << right << setw(5) << setfill('-') << 123; // 输出："--123"（右对齐）

    • left = 左对齐，right = 右对齐（默认）。

3. 数字格式化

(1) 控制进制（十进制、十六进制、八进制）

操纵符 作用 示例 输出
dec 十进制 cout << dec << 15; 15
hex 十六进制（小写） cout << hex << 15; f
oct 八进制 cout << oct << 15; 17

示例：

int num = 15;
cout << hex << num;  // 输出：f（十六进制）
cout << dec << num;  // 切换回十进制

(2) 显示进制前缀 showbase

  • 作用：在十六进制和八进制前加 0x 或 0。

  • 示例：

    cout << showbase << hex << 15;  // 输出：0xf
    cout << showbase << oct << 15;  // 输出：017

(3) 十六进制字母大写 uppercase

  • 作用：让 a-f 变成 A-F。

  • 示例：

    cout << uppercase << hex << 15;  // 输出：0xF（而不是 0xf）

4. 浮点数格式化

(1) 固定小数位数 fixed

  • 作用：让浮点数以固定小数位数显示。

  • 示例：

    double pi = 3.1415926535;
    cout << fixed << setprecision(2) << pi;  // 输出：3.14

    • setprecision(2) 表示“保留 2 位小数”。

(2) 科学计数法 scientific

  • 作用：用科学计数法显示（如 3.14e+00）。

  • 示例：

    cout << scientific << pi;  // 输出：3.141593e+00

(3) 恢复默认浮点显示 defaultfloat

  • 作用：取消 fixed 或 scientific 的效果。

  • 示例：

    cout << defaultfloat << pi;  // 输出：3.14159（默认方式）

5. 布尔值格式化

(1) 显示 true/false 文本 boolalpha

  • 作用：让 true 显示为 "true"，false 显示为 "false"（默认是 1 和 0）。

  • 示例：

    bool isReady = true;
    cout << boolalpha << isReady;  // 输出：true
    cout << noboolalpha << isReady; // 输出：1

6. 其他实用功能

(1) 显示正数的 + 号 showpos

  • 作用：正数前面显示 +。

  • 示例：

    cout << showpos << 123;  // 输出：+123

(2) 强制显示小数点 showpoint

  • 作用：即使小数部分是 0，也显示小数点。

  • 示例：

    cout << showpoint << 3.0;  // 输出：3.00000

7. 完整示例

#include <iostream>
#include <iomanip>  // 必须包含这个头文件
using namespace std;

int main() {
    int num = 255;
    double pi = 3.1415926535;
    bool isReady = true;

    // (1) 数字进制
    cout << "十六进制: " << hex << showbase << uppercase << num << "\n";  // 0xFF
    cout << "十进制: " << dec << num << "\n";                             // 255

    // (2) 浮点数
    cout << "固定小数: " << fixed << setprecision(2) << pi << "\n";       // 3.14

    // (3) 布尔值
    cout << "布尔值: " << boolalpha << isReady << "\n";                  // true

    // (4) 对齐和填充
    cout << "右对齐: " << right << setw(10) << setfill('*') << 123 << "\n";  // *******123

    return 0;
}

输出：

十六进制: 0XFF
十进制: 255
固定小数: 3.14
布尔值: true
右对齐: *******123

--------------------
进程退出, 总耗时 0.0307 s. 返回值: 0; CPU 时间: 15.6250 ms; 内存: 628 KB.
按任意键退出...

8. 总结

功能 代码示例 作用
设置宽度 setw(5) 控制最小输出宽度
填充字符 setfill('*') 用 * 填充空白
左对齐 left 内容靠左
右对齐 right 内容靠右（默认）
十六进制 hex 输出十六进制
固定小数 fixed << setprecision(2) 保留 2 位小数
科学计数法 scientific 如 3.14e+00
布尔文本 boolalpha 显示 true/false

这些功能可以组合使用，让你的输出更整齐、更专业！