01-02-03 C++编程知识 C++语言的IO（基础） cin和cout

C++方向蓝桥杯学习笔记——完美培优讲义

第一部分 C++编程知识第二章C++语言的IO（基础）

第三节 cin和cout

通过第一章《C++入门》的学习我们已经基本了解了C++语言中提供的cin和cout两个流对象。cin是C++语言中提供的标准输入流对象，一般针对的是键盘，也就是从键盘上输入的字符流，使用cin来进行数据的提取，cin一般是和 >>（流提取运算符）配合使用的。cin的功能和scanf是类似的。

cout是C++语言中提供的标准输出流对象，一般针对的控制台的窗口，也就是将数据以字符流的形式输出到控制台窗口上显示。cout一般是和 <<（流插入运算符）配合使用。cout的功能和printf是类似的。

我们在写程序的时候，经常需要处理数据，不管什么类型的数据都是以字符流的形式输入和输出的，也就是不管是在键盘上输入各种类型的数据，还是将程序中的各种类型的数据输出显示到控制台屏幕上，都是以字符流的形式处理的。

cin和cout的输入输出非常的方便，不需要手动控制格式，cin和cout能够自动识别变量类型。接下来我们就具体的来学习cin和cout的使用方法。

一、cin和cout的基本用法

首先来观察下面这段代码，其展现了cin和cout的基本用法：

#include <iostream> using namespace std; int main(){ int a = 0; char b = 'a'; double c = 0.0; cin >> a; //读取一个整数 cin >> b; //读取一个字符 cin >> c; //读取一个浮点数 cout << "Print the result" << endl; cout << a << endl; cout << b << endl; cout << c << endl; return 0; }

正常输入数据的时候，运行结果应该如下：

当我们在键盘上输入数据的时候，如果输入的数据不能被cin解读为对应类型的数据，那么读取就会失败，打印出来的结果就会为0。

在使用cin函数的时候还应该注意以下几点：

（1）cin在读取的时候是根据用户的输入，从前往后，从上往下依次扫描。

（2）cin在读取的过程中遇到空格和换行符，自动会跳过，所以不要担心在想要的字符前输入空白字符。当一行读取结束的时候，会自动换行，读取下一行的内容。

（3）cin后面不可以跟换行endl。

二、连续输入输出

当我们需要一次输入或输出多个数据的时候，也可以使用cin和cout来实现。在上面的代码中，使用cout进行变量的输出，实质上是将变量插入到cout对象里，并以cout对象作为返回值返回，因此可以用 << 在后面连续输出多个内容，通过连续输入输出的方式对代码进行编写：

1、使用cin进行同类型变量连续输入

#include <iostream> using namespace std; int a , b; int main(){ cin >> a >> b;//同一类型变量连续输入 cin >> a >> endl; //添加换行endl，代码编译会报错 return 0; }

2、使用cin进行不同类型变量连续输入

#include <iostream> using namespace std; int main(){ int a = 0; double b = 0.0; char c = 'a'; cin >> a >> b >> c;//不同类型变量连续输入 return 0; }

3、使用cout进行同一类型变量连续输出

#include <iostream> using namespace std; int main(){ int a = 10; int b = 1000; cout << a << ' ' << b << endl; //同一类型变量连续输出 //cin输入的字符流中间可以随意添加空白符，cin会自动忽略 //但cout输出的格式必须在写代码时确定，例如连续输入两变量中加入空格或换行 return 0; }

4、使用cout进行不同类型变量连续输出

#include <iostream> using namespace std; int main(){ int a = 10; double b = 3.14; char c = 'a'; cout << a << b << c << endl; //不同类型数据连续输出 cout << "int: " << a << ' ' << "double:" << b << ' ' << "char:" << c << endl;//实现格式化输出 cout << a << endl << b << endl << c << endl;// 实现多次换行 return 0; }

通过观察上面的代码，可以概括出cin和cout具有如下优点：

（1）cin的好处：当输入若干个变量（也就是数据量很少）的时候，我们就可以通过 >> 把所有的数据用一行代码完成接收，而且无需关心数据的类型，和scanf函数比起来代码的书写更加简洁明了。

（2）cout的好处：cout也可以用来连续输出多个数值，而且无需考虑数值的类型，因为它本身会做类型处理，和printf函数比起来更加方便。

三、cout的格式输出

前面在学习使用printf函数输出数据时，指出可以使用printf来指定格式输出，比如指定宽度、指定小数点后的位数、对齐方式等等。其实cout也可以实现格式输出，达到和printf函数相同的效果。当cout结合<iomanip>(IO manipulators)头文件中的操纵符，可以灵活控制输出格式，从而满足各种格式化需求。

1、控制宽度和填充

· setw()：设置字符宽度（只对紧接的输出项有效）。

· setfill()：设置填充字符。

使用cout进行控制宽度和填充的格式输出示例：

#include <iostream> #include <iomanip> using namespace std; int main(){ int a = 123; cout << "正常格式输出：" << a << endl; //输出结果“123” cout << "设置输出宽度为5：" << setw(5) << a << endl; //输出结果“ 123” cout << "设置输出宽度为5，同时用#补齐：" << setw(5) << setfill('#') << a << endl; //输出结果“##123” cout << "设置输出宽度为10：" << setw(10) << a << endl; //输出结果“#######123” //setfill(‘#’)是针对输出流的，因此后面的输出都会使用#补齐，如果我们想取消这个效果，则需要将上面这句话改成如下 cout << "设置输出宽度为10：" << setw(10) << setfill(' ') << a << endl; //输出结果“ 123” return 0; }

2、控制浮点型数值格式

· fixed：以固定小数点表示浮点数，设置后就不会以科学计数法展示了。

· scientific：以科学计数法表示浮点数。

· setprecision：设置浮点数的精度，以控制小数点后的数字位数，一般先固定小数点，再设置精度。

使用cout进行控制浮点型数值格式的格式输出示例：

#include <iostream> using namespace std; #include <iomanip> int main(){ double pi = 3.141592653589793; cout << "正常格式输出: " << pi << endl; cout << "固定小数点方式: " << fixed << pi << endl; cout << "科学计数法方式: " << scientific << pi << endl; cout << "固定小数点，保留小数点后12位有效数字: " << fixed << setprecision(12) << pi << endl; return 0; }

运行结果展示：

cout结合其他操作符还能完成一些其他的格式输出，但是毕竟cout在完成格式化输出的时候，不如printf方便，所以在竞赛中，涉及格式化输出的时候，我们一般会使用printf函数来完成，通过本部分的学习使用cout也可以达成相同效果。

3、控制整数格式

· dec：以十进制格式显示整数（默认）。

· hex：以十六进制格式显示整数。

· oct：以八进制格式显示整数。

使用cout进行控制整数格式的格式输出示例：

#include<iostream> using namespace std; #include<iomanip> int main() { int n = 255; cout << "正常格式输出: " << n << endl; cout << "十进制:" << dec << n << endl; cout << "十六进制:" << hex << n << endl; cout << "八进制:" << oct << n << endl; return 0; }

上面这段代码的运行结果展示：

由上面的代码以及运行结果我们可以观察到，实际上dec（十进制）这个操作符在我们正常输入十进制整数时是完全可以省略的，只有当涉及到进制转化，或者输入的数值并不是十进制整数时才会使用到。

4、控制对齐方式

· left：左对齐。

· right：右对齐（默认）。

使用cout进行控制对齐方式的格式输出示例：

#include<iostream> using namespace std; #include<iomanip> int main() { int n = 123; cout << "右对齐:" << setw(10) << right << n << endl; cout << "左对齐:" << setw(10) << left << n << endl; return 0; }

运行结果展示：

【练习一】

输入一个不小于 100 且小于 1000，同时包括小数点后一位的一个浮点数，例如 123.4 ，要求把这个数字翻转过来，变成 4.321 并输出。

· 输入格式：一行一个浮点数

· 输出格式：一行一个浮点数

【参考答案1——使用cin和cout解决问题】

#include <iostream> using namespace std; char a, b, c, d, e; int main() { cin >> a >> b >> c >> d >> e; cout << e << d << c << b << a << endl; return 0; }

【参考答案2——使用scanf和printf函数解决问题】

#include <cstdio> char a, b, c, d, e; int main() { scanf("%c%c%c%c%c", &a, &b, &c, &d, &e); printf("%c%c%c%c%c\n", e, d, c, b, a); return 0; }

【本题注意点】

从题目要求中可以看出，想要输入小数，然后反转输出，如果真按照这样的思路编程，也能解决问题，但是可能就复杂了。其实在不管什么类型的数据都是以字符流的形式输入和输出的，那我们就可以把输入的这个小数和小数点，都当做字符依次读取，然后再按照想要的顺序输出就行。如果使用scanf函数和printf函数注意要指定好占位符，如果使用cin/cout要注意指定好变量的类型。

【练习二】

【参考答案1——使用cin和cout解决问题】

#include <iostream> #include <cmath> #include <iomanip> using namespace std; double a, b, c; int main(){ cin >> a >> b >> c; double p = (a + b + c) / 2; double area = sqrt(p * (p - a) * (p - b) * (p - c)); cout << fixed << setprecision(1) << area << endl; return 0; }

【参考答案2——使用scanf和printf函数解决问题】

#include <cmath> #include <cstdio> double a, b, c; int main() { scanf("%lf%lf%lf", &a, &b, &c); double p = (a + b + c) / 2; double area = sqrt(p * (p - a) * (p - b) * (p - c)); printf("%.1lf", area); return 0; }

【本题注意点】

本题中使用了sqrt库函数，这个函数是用来计算平方根的，函数原型如下：

double sqrt(double x); float sqrt(float x); long double sqrt(long double x);

sqrt函数可以计算并返回出参数x的平方根，这个函数在C++语言中需要的包含的头文件是 <cmath> 。