41、C++ Primer 4th笔记，IO库，格式化IO操作

1、除了条件状态之外，每个iostream对象还维持一个控制IO格式化细节的状态。如整形值的基数，浮点值的精度，输出元素的宽度等。标准库还定义了一组操纵符来修改对象的格式状态。操纵符（manipulator）是可用作输入或输出运算符的操作数，它是一个函数或对象（a manipulator is a function or object that can be used as an operand([计]操作数；运算对象) to an input or output operator(运算符).）。操纵符返回其应用于的流对象，所以可以在一个语句中输出多个操纵符和数据。

2、操纵符罗列

表1 iostream 中定义的操纵符
	boolalpha	将真和假显示为字符串
x	noboolalpha	将真和假显示为1,0
	showbase	产生指出数的基数的前缀
x	noshowbase	不产生记数基数前缀
	showpoint	总是显示小数点
x	noshowpoint	有小数部分才显示小数点
	showpos	显示非负数中的+
x	noshowpos	不显示非负数中的+
	uppercase	在十六进制中打印0X，科学记数法中打印E
x	nouppercase	在十六进制中打印0x，科学记数法中打印e
x	dec	用十进制显示（整形值，符点数不受影响）
	hex	用十六进制显示（整形值，符点数不受影响）
	oct	用八进制显示（同上）
	left	在值的右边增加填充字符
	right	在值的左边增加填充字符
	internal	在符号和值之间增加填充字符
	fixed	用小数形式显示浮点数
	scientific	用科学记数法显示浮点数
	boolalpha	将真和假显示为字符串
	flush	刷新ostream缓冲区
	ends	插入空字符，然后刷新ostream缓冲区
	endl	插入换行符，然后刷新ostream缓冲区
	unitbuf	在每个输出操作之后刷新缓冲区
x	nounitbuf	恢复常规缓冲区刷新
x	skipws	为输入操作符跳过空白
	noskipws	不为输入操作符跳过空白
	ws	“吃掉”空白
注：带 x 的是默认流状态。
表2 iomanip 中定义的操纵符
setfill(ch)		用 ch 填充空白
setprecision(n)		将浮点精度置为 n
setw(w)		读写 w 个字符的值
setbase(b)		按基数 b 输出整数

3、读写操纵符的时候，不读写数据，相反，会采取某种行动。改变流格式状态的操纵符通常为后续IO保留改变后的格式状态。取消操纵符的任何状态改变通常是最好的。一般而言，流应该在每个IO操作之后处于通常的默认状态。大多数改变格式状态的操纵符提供设置／复原对，一个操纵符将格式状态置为新值而另一个进行复原，恢复常规默认格式。

4、用flags操作恢复格式状态

    flags 操作类似于管理流的条件状态的rdstate和setstate操作。这种情况下，标准库定义了一对flags函数：

• 不带实参的 flags() 返回流的当前格式状态。返回值是名为 fmtflags的标准库定义类型。

• flags(arg) 接受一个实参并将流格式置为实参所指定的格式。

示例代码

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、控制输出格式

    有两大类的输出控制：控制数值的表示，以及控制填充符的数据和布局。

示例代码

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

6、控制浮点值的格式

1）对于浮点值的格式化，可以控制下面三个方面：

• 精度：显示多少位数字（总位数）。

• 记数法：用小数还是科学记法法显示。

• 对是整数的浮点值的小数点的处理。

示例代码

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）恢复浮点值的默认记数法

    与其他操纵符不同，我们必须调用unsetf成员来取消scientific或fixed所做的改变。

示例代码

#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、填充输出

• setw，指定下一个数值或字符串的最小间隔。

• left，左对齐输出。

• right，右对齐输出。输出默认为右对齐。

• internal，控制负值的符号位置。internal 左对齐符号且右对齐值，用空格填充介于其间的空间。

• setfill，使我们能够指定填充输出时使用的另一个字符。默认情况下，值是空格。

    像 endl 一样，setw 不改变输出流的内部状态，它只决定下一个输出的长度。

示例代码

#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、默认情况下，输入操作符忽略空白（空格，制表符，换行符，进纸和回车）。noskipws则强制要求不跳过空白。