C++ 輸入輸出 (I/O) 詳解

C++ 使用標準庫中的 iostream 庫來處理輸入輸出操作。主要包括以下幾個關鍵組件：

基本 I/O 組件（input / output）

1. 標準流對象：

   • cin - 標準輸入流 (通常關聯鍵盤)
   • cout - 標準輸出流 (通常關聯顯示器)
   • cerr - 標準錯誤流 (無緩沖)
   • clog - 標準日志流 (有緩沖)

2. 頭文件：

   #include <iostream>  // 基本I/O操作
   #include <iomanip>   // 格式化輸出
   

基本輸出 (cout)

#include <iostream>int main() {std::cout << "Hello, World!" << std::endl;  // 輸出字符串并換行std::cout << "Number: " << 42 << "\n";      // 輸出多個值，使用\n換行return 0;
}

基本輸入 (cin)

#include <iostream>int main() {int age;std::cout << "Enter your age: ";std::cin >> age;  // 從鍵盤讀取輸入std::cout << "You are " << age << " years old.\n";return 0;
}

格式化輸出

使用 <iomanip> 中的操縱符：

#include <iostream>
#include <iomanip>int main() {double pi = 3.141592653589793;// 設置精度（保留4位有效數字）std::cout << std::setprecision(4) << pi << std::endl;  // 輸出 3.142// 固定小數位數（保留兩位小數）std::cout << std::fixed << std::setprecision(2) << pi << std::endl;  // 輸出 3.14// 設置寬度和對齊std::cout << std::setw(10) << std::left << "Hello" << std::setw(10) << "World" << std::endl;return 0;
}

文件 I/O

使用 <fstream> 頭文件：

#include <iostream>
#include <fstream>int main() {// 寫入文件std::ofstream outFile("example.txt");if (outFile.is_open()) {outFile << "This is a line.\n";outFile << "This is another line.\n";outFile.close();} else {std::cerr << "Unable to open file for writing.\n";}// 讀取文件std::ifstream inFile("example.txt");std::string line;if (inFile.is_open()) {while (getline(inFile, line)) {std::cout << line << '\n';}inFile.close();} else {std::cerr << "Unable to open file for reading.\n";}return 0;
}

字符串流

使用 <sstream> 頭文件：

#include <iostream>
#include <sstream>int main() {// 字符串轉其他類型std::string str = "123.45";std::istringstream iss(str);double num;iss >> num;std::cout << "Number: " << num << std::endl;// 其他類型轉字符串std::ostringstream oss;oss << "The answer is " << 42;std::string result = oss.str();std::cout << result << std::endl;return 0;
}

常見 I/O 方法比較

方法	描述	適用場景
cin >> var	格式化輸入	讀取基本類型數據
getline(cin, str)	讀取一行	讀取字符串，包含空格
cin.get()	讀取單個字符	需要逐個字符處理
cin.read()	讀取原始數據	二進制數據讀取
cout <<	格式化輸出	基本輸出
cout.write()	原始數據輸出	二進制數據輸出

錯誤處理

#include <iostream>int main() {int number;std::cout << "Enter an integer: ";while (!(std::cin >> number)) {std::cin.clear();  // 清除錯誤狀態std::cin.ignore(std::numeric_limits<std::streamsize>::max(), '\n');  // 忽略錯誤輸入std::cout << "Invalid input. Please enter an integer: ";}std::cout << "You entered: " << number << std::endl;return 0;
}

這些是 C++ 中輸入輸出的基本概念和常用方法。根據具體需求，可以組合使用這些技術來實現復雜的數據輸入輸出操作。

其他

保留小數

使用setprecision（）/cout.precision()之后，如果不在修改精度，則之后所有的數據輸出都是按照設置的精度來輸出（fixed同理）

fixed 操作符可能最重要的還是當它與 setprecision 操作符一起使用時，setprecision 即可以以一種新的方式顯示。它將指定浮點數字的小數點后要顯示的位數，而不是要顯示的總有效數位數。而這通常正是我們想要的。

表示浮點輸出應該以固定點或小數點表示法顯示：
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){double a;int b;cin>>a>>b;cout<<setprecision(3)<<fixed<<a/b<<endl<<(b<<1);return 0;
}

1,浮點數格式化輸出：

• setprecision(3)：設置輸出精度為3位有效數字
• fixed：使用固定小數表示法（小數點表示法）
• 組合使用fixed和setprecision(3)表示保留小數點后3位

2, 位運算：

• b << 1：將b的二進制表示左移1位，相當于乘以2

3, 輸入輸出：

• 輸入兩個數a和b ?
• 第一行輸出a/b的結果（保留3位小數）
• 第二行輸出b左移1位的結果

4,注意事項

1. 當b為0時，a/b會導致浮點數除以零錯誤
2. fixed會強制以小數形式顯示，即使結果是整數（如4.000）
3. << 在C++ 中既是流插入運算符也是位左移運算符，注意上下文區分

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未完待續…………