语句(statement)是C++程序的最小单位。程序由一条一条语句组成,程序运行过程
就是语句逐条执行的过程,而语句执行的次序则称为流程。有了求解问题的算法,还要用
程序实现出来。多数情况下,这种实现表现为一定数量的语句和执行流程。
C++语句分为简单语句、复合语句和控制语句,具有顺序结构、选择结构和循环结构
3种基本控制结构。
3.1 语句
3.1.1 简单语句
简单语句包括表达式语句、函数调用语句、空语句和声明语句。
1.表达式语句
在任何表达式后面加上一个分号(;)就构成了一个表达式语句(expression
statement),语句形式为
表达式;
例如:
x=a+b; //赋值语句
为赋值表达式语句,执行加法和赋值运算。又如:
t=a,a=b,b=t; //a 和b 交换
为逗号表达式语句,组合了多个赋值运算。
表达式语句用于计算表达式,但下面的语句:
a+b+c; //能运算但无实际意义
却没有任何意义,因为3个变量加起来的结果没有用于赋值或其他用途,计算结果被舍弃
了。一般地,表达式语句所包含的表达式应该在计算时对程序的状态或数据有影响,例如
赋值、自增自减、输入或输出等操作。
2.函数调用语句
函数调用语句是由函数调用加分号(;)形成的,语句形式为
函数调用(实参);
例如:
cout<<"a+b="<<a+b<<endl; //输出流函数调用语句
表达式语句和函数调用语句是程序中用得最多的语句,因为程序多数情况下表现为
计算和功能执行。
3.空语句
仅有一个分号就形成了空语句(nullstatement),它什么也不做,语句形式为
; //空语句
空语句往往用在语法上要求必须有一个语句,而逻辑上不需要做什么的地方,例如循
环语句中的循环体。下面语句的功能是从键盘连续输入多个字符直到输入回车符。
while(cin.get()!='\n'); //使用空语句
这里的循环体就是空语句,因为while语句要求必须有循环体,而cin.get()!='\n'已经完
成了语句功能,此时的循环体不需要做什么。
由于空语句是一个语句,因此可用在任何允许使用语句的地方。而意外出现的多余
分号(即空语句)不是语法错误,不会由编译器报告出来,因而有时容易让程序员忽视而产
生难以消除的程序漏洞(bug)。
4.声明语句
在C++中对象的定义或类型的声明也是语句,称为声明语句(declarationstatements),
它可以放在程序中任何允许语句出现的地方,例如:
1 int a, b;
2 a=10, b=20;
3 int t; // 正 确 ,声 明语句只要放在使用之前即可
4 t=a, a=b, b=t;
第3行的变量定义放在了第2行程序语句的后面,这种做法在C语言中是不合法的,而
C++允许这样做,增强了对象定义或类型声明的灵活性,可以很方便地实现定义或声明
的局部性,即作用范围从声明语句开始到函数或块的结束。
一般地,声明语句最好放在函数或语句块开头位置。
3.1.2 复合语句
将多个语句组成的语句序列用一对大括号({})括起来组成的语句称为复合语句
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(compoundstatement),又称语句块,简称块(block)。语句形式为
{
[局部声明部分;]
语句序列;
}
其中,“语句序列”表示任意数目的语句,方括号内的局部声明部分是可选的。例如:
{ //复合语句
double s, a=5, b=10, h=8; //局部声明
s=(a+b)*h/2.0;
cout<<"area="<<s<<endl;
} //复合语句不需要分号结尾
复合语句内的每条语句必须以分号(;)结尾,但复合语句的右大括号(})已表示结尾,
因此其后不需要分号。如果在后面添加分号,意思就变为一个复合语句与一个空语句。
复合语句内部可以进行变量定义或类型声明,这些定义或声明仅在复合语句内部可
以使用,称为块的局部作用域,将在第4章详细讨论作用域。例如:
{
int t,a=10,b=7; //定义局部变量t、a、b
t=a,a=b,b=t; //仅在这个复合语句中使用
}
复合语句允许嵌套,即在复合语句中还可以包含复合语句。例如:
{ //复合语句
double v1,r=5; //局部声明
v1=4*3.1415926*r*r*r/3;
{ //嵌套的复合语句
double v2,h=12; //嵌套的局部声明
v2=3.1415926*r*r*h;
cout<<v1<<","<<v2<<endl;
} //嵌套的复合语句结尾
} //复合语句结尾
使用复合语句嵌套,程序有了更大能力应付复杂的流程处理。
如果复合语句中没有任何内容,如{},称为空复合语句,空复合语句与空语句等价,它
为空语句提供了一种替代语法。
尽管复合语句内部有许多语句,但从语法角度来看,复合语句是一个语句的意思,因
此凡是简单语句能出现的地方都可以使用复合语句。使用复合语句的目的是描述长而复
杂的语句序列,利于将复杂的语句形式简单化和结构化。
3.1.3 注释
可以在程序中编写注释(comments),有两种形式。
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/*……*/块注释语法形式:
/*
注释内容
*/
//行注释语法形式:
//注释内容
说明:
(1)注释仅是对源程序的说明文字,它不是程序代码,对程序运行没有任何影响。实
际上,在编译程序时所有注释内容将被忽略。
(2)/*……*/块注释允许多行注释,以/*开头,以*/结尾,这中间的任何内容均
是注释内容。注释可以是任何来自字符集的字符组合,包括换行符,也允许中文等非
ASCII字符。/*……*/不允许嵌套。例如:
/* 第1 个注释
……
/* 第2 个注释
……
*/
*/
是错误的,因为编译器将第2个注释的*/当作第1个注释的结尾,从而使得后续部分出
现编译错误。显而易见,编译器一旦遇见/*开头,就表示注释开始,在遇到*/注释时才
会结束。因此只给出/*而没有*/也会产生编译错误。
(3)//行注释是C++标准允许的另一种注释方法,//注释表示从//开始直到本行末
尾的所有字符均是注释内容。例如:
s=3.1415926*r*r*h/3; //计算圆锥体积
显而易见,编译器一旦遇见//开头,就表示注释开始,直至本行末尾。
//注释只能注释一行,如果要注释多行就要写多次。一般//注释适用于短小精简的
注释,/*……*/注释适用于大段注释。
(4)编译器将整个注释理解为一个空白字符,相当于一个空格的作用。在编译阶段,
所有的注释均被忽略,所以执行程序不包含注释内容;换言之,注释对于程序的执行是没
有任何效用的。例如:
1 int/*这里有注释*/t, a, b;
2 //t=a, a=b, b=t;
第1行在int和t之间的注释起到了空格的作用,第2行实际上没有程序代码。
尽管注释对程序运行没有作用,但编程时还是提倡在适当的地方写注释。这是因为
注释出现在程序的源文件中,可以对源程序作出说明,从而增加程序的可读性。而且,从
上述程序段第2行中,还可以学到将一段程序代码临时“屏蔽”起来,即让某段程序“暂时
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失效”的调试技巧。
注释内容应该是那些能够确切描述程序代码功能、目的、接口、概括算法、确认数据对
象含义以及阐明难以理解的代码段的说明性文字,编程时要养成习惯添加注释,但注释也
不是越多越好。一般来说,处理复杂的程序注释多些,简单程序甚至可以不写注释,总之
从方便程序的阅读和增强对程序的理解出发。
3.1.4 语句的写法
在C++中,对于语句的写法有以下规定或惯例。
(1)多数情况下,在一个程序行里只写一个语句,这样的程序写法清晰,便于阅读、理
解和调试。
(2)注意使用空格或Tab作合理的间隔、缩进或对齐,使程序形成逻辑相关的块状结
构,养成优美的程序编写风格。
(3)C++允许在一行里写多个语句。例如:
a=i/100; b=i/10%10; c=i%10; //3 个语句
由于行是多数编译器在编译或调试时的基本单位,即使编译器指明了某一行有错误
也不能明确判明是哪个语句出错,所以在一行里写多个语句的风格并不好。
(4)C++允许将一个语句拆成多行来写。例如:
cout<<"a="<<a<<",b="<<b<<",c="<<c<<",d="<<d<<",e="<<e<<",f="
<<f<<",g="<<g<<",h="<<h<<endl;
计算机屏幕宽度有限,过长的语句拆成多行来写是可能的。但需要注意两点:一是
C++规定回车换行也是空白符,所以不能在关键字、标识符等中间拆分,否则人为间隔了
这些词语,会产生编译错误;二是在C++中字符串常量是不能从中间拆分的,因为编译器
会认为字符串没有正确结束。例如:
1 cout<<"This is a very long
2 string of examples";
第1行会产生编译错误。
解决字符串常量拆分的办法是使用反斜杠(\)行连接符,行连接符的作用是用程序的
下一行(从第一列开始)替换当前的行连接符。例如:
1 "one \
2 two \
3 three"
第2行会替换第1行的行连接符\,第3行会替换第2行的行连接符\,从而第1、2、3行实
质上合并为一行,故上述写法与下面的写法等价:
"one two three"
请注意,如果//注释后面不幸有一个行连接符,那么下一行也依然是注释。例如:
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1 int t, a=10, b=7; //本行的注释\
2 t=a, a=b, b=t;
与下面等价:
int t, a=10, b=7; //本行的注释t=a, a=b, b=t;
3.2 输入与输出
所谓输入是指从外部输入设备(如键盘、鼠标等)向计算机输入数据,输出是指从计算
机向外部输出设备(如显示器、打印机等)输出数据。
C++的输入输出操作是用流(stream)对象实现的,以标准的终端设备(键盘和显示
器)为输入输出设备。cout是输出流对象,cin是输入流对象。通过cout的<<流插入运
算符将需要输出的内容插入到输出流中(即显示出来),通过cin的>>流提取运算符从
输入设备(键盘)的输入流中读取内容到指定的对象。
程序中使用流对象cin、cout和流运算符时,应该用文件包含预处理命令将标准输入
输出流库的头文件<iostream>包含到源文件中,即使用输入输出流对象的程序一般在
文件开头应有以下命令:
#include <iostream> // C+ +标准输入输出流类库
using namespace std; //C++标准输入输出流类库要求使用标准命名空间
需要注意的是,C++标准库头文件一般是不加文件扩展名(.h)的。
C++的输入输出操作本质上是类成员函数调用,通常在不引起概念混淆的情况下,
将由cin和流提取运算符(>>)实现输入功能的函数调用语句称为输入语句,将由cout
和流插入运算符(<<)实现输出功能的函数调用语句称为输出语句。
C++还兼容C语言的输入输出操作,由标准库函数来实现。不同的库函数能够处理
形式多样的输入输出操作,支持不同的输入输出设备。C语言标准中定义了“标准输入输
出函数”,以标准的终端设备(键盘和显示器)为输入输出设备,可以使用字符输出
putchar、字符输入getchar、格式输出printf和格式输入scanf等函数。
程序中使用标准输入输出函数时,应该用文件包含预处理命令将C 语言头文件
<stdio.h>包含到源文件中,即调用输入输出库函数的程序,一般文件开头应有以下
命令:
#include <stdio.h> //C++兼容C 语言,可以不用标准命名空间
或
#include <cstdio> //C++新方法
using namespace std; //C++新方法要求使用标准命名空间
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*3.2.1 输入流与输出流
1.cout和cin对象的使用
使用cout输出数据的一般形式为
cout <<表达式1 <<表达式2 <<…;
表达式1、表达式2……依次按先后顺序插入输出缓冲区中,然后刷新到标准输出设备(显
示器)上。
使用cin输入数据的一般形式为
cin >>变量1 >>变量2 >>…;
从标准输入设备(键盘)上输入的数据依次按先后顺序提取到变量1、变量2……而且只能
提取到变量中,不能提取到常量或表达式。
例如:
int x, y;
cin>>x>>y; //键盘输入
cout<<"x="<<x<<",y="<<y<<endl; //输出到显示器上
运行时先等待键盘输入
12 34 ↙
再输出
x=12,y=34
cout输出时,并不是插入一个数据就马上输出,而是把插入的数据顺序存放到一个
输出缓冲区中,直到输出缓冲区满或遇到刷新(endl、'\n'、ends或flush)为止。此时将缓
冲区中已有的数据一起输出,并清空缓冲区。
cin输入时,缓冲区不为空时,直接从缓冲区中提取数据;否则等待键盘输入。键盘输
入必须用Enter键结束输入,如图3.1所示。
图3.1 输入输出工作原理
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cin输入时,为了分隔多项数据,默认要求在两个键盘输入数据之间使用空白符。空
白符有3个:空格、Tab键、Enter键,可以任选其一。例如:
cin>>a>>b>>c>>d;
由键盘输入
12 |34 → 56 ↙
78 ↙
其中,|表示空格,→表示Tab键,↙表示Enter键。输入后a=12、b=34、c=56、d=78。
在输入输出数据时,为简便起见,往往不指定其数据格式,而由系统根据数据的类型
采取默认格式。如表3.1所示为cin所能识别的输入数据类型及默认的输入格式,表3.2
为cout所能识别的输出数据类型及默认的输出格式。
表3.1 cin所能识别的输入数据类型及默认的输入格式
输入数据类型输入格式输入数据类型输入格式
bool 1或true,0或false short、int、long(signed、unsigned) 整型常量
char(signed、unsigned) 第1个非空白字符float、double、longdouble 浮点数常量
void*地址值十六进制数char*(signed、unsigned) 空白符之前所有字符
表3.2 cout所能识别的输出数据类型及默认的输出格式
输出数据类型输出格式输出数据类型输出格式
bool 1或0 short、int、long(signed、unsigned) 整数
char(signed、unsigned) 单个ASCII字符float、double、longdouble 浮点或指数格式
void*地址值十六进制数char*(signed、unsigned) 字符串
2.格式控制
有时希望数据按指定的格式输入输出,如要求以十六进制或八进制形式输入一个整
数,对输出的小数只保留两位小数,输出的多行数据能够对齐等。有两种方法可以达到这
样的要求。
(1)可以在输入输出流中使用控制符进行格式控制。表3.3为常用格式控制符,其
中<iomanip> 表示若使用了该控制符,除<iostream> 外,程序还需要包含头文件
<iomanip>,即输入输出操纵器(manipulator)库。
使用格式控制符的形式如下:
cout <<…<<格式控制符<<表达式<<…;
cin >>…>>格式控制符>>变量>>…;
格式控制符仅设置其后的输入输出的格式,对它前面的输入输出没有影响。
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表3.3 输入输出格式控制符
格式控制符含 义
endl 插入换行符且刷新缓冲区输出到设备上
ends 插入空字符(\' 0')
flush 所有在缓冲区的字符立即输出到设备上
boolalpha 逻辑型用文字值true或false输入输出
noboolalpha 逻辑型用整数值1或0输入输出
dec 用十进制形式输入输出整数
oct 用八进制数形式输入输出整数
hex 用十六进制形式输入输出整数
setbase(intbase) 设置整数进制基数,base只能是8、10或16之一
left 在设定的域宽内左对齐输出,右端用填充字符填满
right 在设定的域宽内右对齐输出,左端用填充字符填满
internal 在设定的域宽内右对齐输出,但若有符号(-或+),符号置于最左端
setfill(charc) <iomanip>。设置填充字符为c所指定的字符
setw(intn)
<iomanip>。设置域宽为n。输入域宽只对字符串有效,输出时指最小输出宽
度。当实际数据宽度小于域宽时,多余的位置用填充字符填满;当实际数据宽度
大于域宽,按实际的输出。初始域宽为0,表示所有数据按实际输出。域宽设置
只对一次输入输出有效,它是所有格式中唯一的一次有效的设置。在完成一次
输入输出后,域宽自动恢复为0
fixed 定点形式输出浮点数,未设置时用浮点形式输出浮点数
scientific 指数形式输出浮点数
setprecision(intn)
<iomanip>。设置精度为n。对于默认浮点形式精度决定输出的有效位个数,
默认为6位,小数点的相对位置随数据的不同而浮动;对于定点或指数形式精度
决定输出的小数位数,小数点的相对位置固定不变,必要时进行舍入处理或添
加0
showbase 输出进制整数的前缀,十六进制为0x,八进制为0
noshowbase 清除showbase的设置
showpoint 强制输出小数点,未设置时只在非整数情况下才输出小数点
noshowpoint 清除showpoint的设置
showpos 强制输出数的正负符号,未设置时只在负数情况下才输出符号
noshowpos 清除showpos的设置
uppercase 若数据是十六进制或有0x前缀时,设置数据中的字母为大写。未设置时为小写
nouppercase 清除uppercase的设置
skipws 输入时读取连续多个空白符并丢弃,即跳过空白符,空白符包含空格、Tab和回
车。未设置时空白符当作数据内容的一部分
77
8 7
续表
格式控制符含义
noskipws 清除skipws的设置
unitbuf 设置每次输出插入操作立即刷新缓冲区内容,未设置时只有在缓冲区满或
flush、endl、ends时才刷新缓冲区内容
nounitbuf 清除unitbuf的设置
setiosflags(mask)
<iomanip>。设置ios标志值,mask为ios_base∷fmtflags类型,格式标志值
如下。
① 逻辑:ios_base∷boolalpha
② 进制:ios_base∷dec、ios_base∷oct、ios_base∷hex、ios_base∷basefield
③ 浮点:ios_base∷fixed、ios_base∷scientific、ios_base∷floatfield
④ 对齐:ios_base∷left、ios_base∷right、ios_base∷internal、ios_base
∷adjustfield
⑤ 显示:ios_base∷showbase、ios_base∷showpoint、ios_base∷showpos、ios_
base∷uppercase
⑥ 其他:ios_base∷skipws、ios_base∷unitbuf 可以使用位或运算(|)一次设置多个标志值
resetiosflags(mask) <iomanip>。清除ios标志值
(2)可以调用输入输出流对象的成员函数进行格式控制。表3.
4为格式控制的流对
象成员函数。
表3.流对象成员函数
4
函数含义
precision(intn); 等价于setprecision(intn)
width(intn); 等价于setw(intn)
setf(mask); 等价于setiosflags(mask)
unsetf(mask); 等价于resetiosflags(mask)
fil(charc); 等价于setfil(charc)
get();
get(char&c);
get(char*s,streamsizen);
get(char*s,streamsizen,chardelim);
get(streambuf&sb);
get(streambuf&sb,chardelim);
提取一个字符,函数返回其值
提取一个字符给c 提取n-1个字符(遇到Enter键结束)到字符数组s或
字符指针s指向区域
同上,遇到分隔字符delim时结束
提取n-1个字符(遇到Enter键结束)到字符串流缓冲对象
同上,遇到分隔字符delim时结束
getline(char*s,streamsizen);
getline(char*s,streamsizen,chardelim);
提取n-1个字符(遇到Enter键结束)到字符数组s或
字符指针s指向区域
同上,遇到分隔字符delim时结束
put(charc); 输出一个字符c
write(constchar*s,streamsizen); 输出n个字符数组s或字符指针s指向区域的字符
flush(); 所有在缓冲区的字符立即输出到设备上
【例3.1】 使用cin和cout输入输出数据。
程序代码如下:
1 #include <iostream> //标准输入输出流类库
2 #include <iomanip> //输入输出操纵器库
3 using namespace std; //标准输入输出需要std
4 int main()
5 {
6 bool v; int a, m, n;
7 double x,y,z, p, f; float f1;
8 cin>>boolalpha>>v; //输入文字值逻辑数据
9 cin>>oct>>a>>hex>>m>>dec>>n; //输入进制整数数据
10 cin>>p>>f>>f1>>x>>y>>z; //输入小数、指数浮点数据
11 cout<<v<<'\t'<<boolalpha<<v<<'\t'<<noboolalpha<<v<<endl; //逻辑型输出
12 cout<<a<<'\t'<<p<<endl<<a*p<<endl; //整型输出
13 cout<<hex<<m<<'\t'<<oct<<m<<'\t'<<dec<<m<<endl; //进制整型输出
14 cout<<showbase<<hex<<m<<'\t'<<oct<<m<<'\t'<<dec<<m<<endl; //进制前缀
15 cout.precision(5); cout<<x<<'\t'<<y<<'\t'<<z<<endl; //浮点型输出
16 cout<<fixed<<x<<'\t'<<y<<'\t'<<z<<endl; //定点形式
17 cout<<scientific<<x<<'\t'<<y<<'\t'<<z<<endl; //指数形式
18 cout<<left<<setw(6)<<n<<'\t'<<internal<<setw(6)<<n<<'\t'; //对齐
19 cout.width(6);cout<<right<<n<<setfill('0')<<endl; //对齐
20 cout<<setw(10)<<77<<'\t'<<setfill('x')<<setw(10)<<77<<endl; //填充
21 cout<<setprecision(5)<<f1<<'\t'<<setprecision(9)<<f1<<endl; //精度
22 cout<<fixed<<setprecision(5)<<f<<'\t'<<setprecision(9)<<f<<endl;
23 cout<<scientific<<setprecision(5)<<f<<'\t'<<setprecision(9)<<f<<endl;
24 cout<<setiosflags(ios_base::floatfield|ios_base::showpoint); //标志
25 cout<<setprecision(0)<<f<<'\t'<<setprecision(9)<<f<<endl; //小数位数
26 cout<<showpos<<1<<'\t'<<0<<'\t'<<-1<<endl; //符号
27 cout<<noshowpos<<1<<'\t'<<0<<'\t'<<-1<<endl;
28 return 0;
29 }
程序运行情况如下:
true ↙
144 46 -77 ↙
3.14 3.14159 3.14159 ↙
3.1415926534 2006.0 1.0e-10 ↙
1 true 1
100 3.14
314
46 106 70
0x46 0106 70
3.1416 2006 1e-010
79
3.14159 2006.00000 0.00000
3.14159e+000 2.00600e+003 1.00000e-010
-77 - 77 -77
0000000077 xxxxxxxx77
3.14159e+000 3.141590118e+000
3.14159 3.141590000
3.14159e+000 3.141590000e+000
3. 3.14159000
+1 +0 -1
1 0 -1
下面集中给出使用cout格式化输出数据的例子。
//①输出逻辑型数据(默认格式、文字值格式)
cout<<v1<<","<< v2<<","<< boolalpha<< v1<<","<< v2<<","<< noboolalpha<< v2<<
endl;
//输出结果: 1,0,true,false,0
//②输出整型数据
//十进制、十六进制和八进制
cout<<a<<","<<hex<<a<<","<<oct<<a<<dec<<endl;
//输出结果: 123,7b,173
//十进制、十六进制和八进制,负数为补码
cout<<b<<","<<hex<<b<<","<<oct<<b<<dec<<endl;
//输出结果: -1,ffffffff,37777777777
//十六进制大小写数字
cout<<hex<<a<<","<<b<<uppercase<<","<<a<<","<<b<<nouppercase<<endl;
//输出结果: 7b,ffffffff,7B,FFFFFFFF
//填充十六进制、八进制前缀
cout<<showbase<<hex<<a<<","<<oct<<a<<noshowbase<<dec<<endl;
//输出结果: 0x7b,0173
//无符号十进制
cout<<u1<<","<<u2<<endl;
//输出结果: 1,4294967295
//短整型,负数为补码
cout<<i<<","<<hex<<i<<","<<oct<<i<<dec<<endl;
//输出结果: -1,ffff,177777
//③输出带格式的整型数据
//域宽、右对齐、左对齐、实际宽度
cout<<"["<<a<<"],["<< setw(4)<< a<<"],["<< setw(4)<< left<< a<<"]"<< right<<
endl;
//输出结果: [123],[ 123],[123 ]
cout<<"["<<setw(4)<<c<<"],["<<setw(4)<<left<<c<<"]"<<right<<endl;
//输出结果: [12345],[12345]
//显示正负符号
cout<<showpos<<"["<<a<<"],["<<-a<<"]"<<noshowpos<<endl;
80
//输出结果: [+123],[-123]
//填充空格
cout<<setfill(' ')<<"["<<setw(5)<<a<<"],["<<setw(5)<<-a<<"]"<<endl;
//输出结果: [ 123],[ -123]
//填充0
cout<<setfill('0')<<"["<<setw(5)<<a<<"],["<<internal<<setw(5)<<-a<<"]"<<endl;
//输出结果: [00123],[-0123]
//④输出字符型数据(字符型数值、ASCII 码)
cout<<k<<","<<int(k)<<setfill(' ')<<endl;
//输出结果: a,97
//⑤输出带格式的字符型数据(宽度、右对齐、左对齐)
cout<<"["<<setw(12)<<k<<"],["<<left<<setw(12)<<k<<"]"<<right<<endl;
//输出结果: [ a],[a ]
//⑥输出浮点型数据
//默认浮点格式、小数格式、指数格式
cout<<x<<","<<fixed<<x<<","<<scientific<<x<<endl;
//输出结果: 12.3456,12.345600,1.234560e+001
cout<<setiosflags(ios_base::floatfield); //设置默认浮点格式
cout<<y<<","<<fixed<<y<<","<<scientific<<y<<endl;
//输出结果: 12,12.000000,1.200000e+001
//⑦输出指定精度的浮点型数据
//默认精度、域度
cout<<setiosflags(ios_base::floatfield); //设置默认浮点格式
cout<<"["<<x<<"],["<<setw(10)<<x<<"]"<<endl;
//输出结果: [12.3456],[ 12.3456]
//设置精度
cout<<setprecision(2);
cout<<"["<<x<<"],["<<setw(10)<<x<<"],["<<fixed<<setw(10)<<x<<"]"<<endl;
//输出结果: [12],[ 12],[ 12.35]
//⑧输出带格式的浮点型数据
cout<<setprecision(6)<<showpos<<"["<<y<<"],["<<-y<<"]"<<noshowpos<<endl;
//输出结果: [+12.000000],[-12.000000]
cout<<setfill(' ')<<"["<<setw(10)<<y<<"],["<<setw(10)<<-y<<"]"<<endl;
//输出结果: [ 12.000000],[-12.000000]
cout<<setfill('0')<<internal<<"["<<setw(15)<<y<<"],["<<setw(15)<<-y<<"]"<<endl;
//输出结果: [00000012.000000],[-0000012.000000]
cout<<setfill(' ')<<"["<<setw(15)<<y<<"],["<<setw(15)<<-y<<"]"<<endl;
//输出结果: [ 12.000000],[- 12.000000]
//⑨输出字符串
cout<<"["<<"Java"<<"],["<<setw(6)<<"Java"<<"],[";
cout<<left<<setw(6)<<"Java"<<"]"<<endl;
//输出结果: [Java],[ Java],[Java ]
下面集中给出使用cin输入格式化数据的例子。
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//输入整型、长整型、短整型、浮点型
cin>>a>>h>>i>>x>>y;
//输入: 1 2 3 1.23 3.25 结果a=1,h=2,i=3,x=1.23,y=3.25
//输入: 1 -1 12345 12.3 12e5 结果a=1,h=-1,i=12345,x=12.3,y=1.2e6
//连续输入用空格、Tab、Enter 键间隔
cin>>a>>b>>c;
//输入: 1 2 3 结果a=1,b=2,c=3
//输入: 1,2,3 结果a=1,b,c 不确定(输入逗号不匹配空白符,cin 终止)
cin>>a>>k>>b>>m;
//输入: 12c34a 结果a=12,k=c,b=34,m=a
//输入: 12 c 34 a 结果a=12,k=c,b=34,m=a
cin>>a>>m>>b>>m>>c;
//输入: 12,34,56 结果a=12,b=34,c=56
3.2.2 字符输入与输出
1.字符输出putchar函数
putchar函数的作用是向显示终端输出一个字符,一般形式为
putchar(c);
其中,参数c为整型,使用低8位的值,输出的字符是c值对应的ASCII符号。函数调用
时,c可以是常量、变量或表达式,可以是整型数据、字符型数据或转义字符。
putchar函数可以直接输出附录A 的ASCII码对照表中可显示的字符(ASCII值为
0x20~0x7f),控制字符(ASCII值为0x00~0x1f)的输出有特殊的含义。例如,'\n'输出换
行符,使光标移到下一行的开头;\' r' 输出回车符,使光标回到本行开头。
2.字符输入getchar函数
getchar函数的作用是从键盘终端输入一个字符,一般形式为
getchar()
getchar函数没有参数,函数返回值为输入的字符。通常将getchar的返回值赋给一个字
符型变量或整型变量。例如:
c=getchar(); //输入字符保存到c 中,以便后续能使用它(用c)
或者作为表达式的一部分直接使用。例如:
putchar(getchar()); // 将 输 入字符直接输出
putchar(c=getchar()); //将输入字符保存到c 中,并且输出
getchar函数的输入操作步骤如下。
① 检查键盘缓冲区是否有字符。
② 若有字符则直接从缓冲区中提取一个字符返回,且缓冲区移向下一个字符。
82
③ 若没有字符则getchar等待键盘输入,直到输入Enter键结束等待,重复步骤①。
例如执行:
c=getchar();
getchar将等待键盘输入,如果输入1↙(本书用↙表示按Enter键),则键盘缓冲区有两
个字符,c提取了字符“1”,键盘缓冲区还留有一个字符“↙”。又如执行:
1 c1=getchar();
2 c2=getchar();
执行第1行时getchar等待键盘输入,如果输入1↙ ,那么c1提取了字符“1”;执行第
2行时由于键盘缓冲区还有一个字符,故第2行不用等待键盘输入,直接提取字符
“↙”。
由此可见,getchar函数执行时从键盘上可以连续输入多个字符,直到遇到Enter键
为止。输入的多个字符放到键盘缓冲区,一次getchar函数调用会从缓冲区中提取一个
字符,直到缓冲区没有字符时才从键盘输入。
有时,程序员为调试目的在程序中会写出下面的调用:
getchar();
其含义是让程序执行到这一行时停下来,便于观察运行情况,按Enter键继续执行。
3.2.3 格式化输出
1.printf函数
printf函数的作用是向标准输出设备(显示终端)输出格式化的数据,一般形式为
printf(格式控制,输出项列表);
例如:
printf("a=%d,b=%d\n",a,b);
printf函数的参数包括两部分。
(1)格式控制。
格式控制为字符串形式,称为格式控制串,它主要有两种内容。
① 格式说明。格式说明总是以百分号(%)字符开始,后跟格式控制字符,例如
%d、%f等。它的作用是将输出项转换为指定格式输出。
② 一般字符。除格式说明外的其他字符,包含转义字符。一般字符根据从左向右的
出现顺序直接输出到显示终端上,ASCII控制字符的输出有特殊的含义。
(2)输出项列表。
输出项列表为将要输出的数据,可以是常量、变量或表达式。输出项可以是零个或多
个,但必须与格式说明一一对应,即一个格式说明决定一个输出项。
下面是没有输出项且无格式说明的printf函数调用例子:
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printf("hello,world\n"); //没有输出项,且无格式说明
2.格式控制
格式控制串按照从左向右的顺序,当遇到第1个格式说明时,那么第1个输出项被转
换为指定的格式输出,第2个格式说明转换第2个输出项,以此类推。如果输出项多于格
式说明,则多出的输出项被忽略。如果没有足够的输出项对应所有的格式说明,则输出结
果无法预料。
(1)格式说明域。
格式说明由可选(用方括号括起)及必需的域组成,其形式如下:
%[flags] [width] [.prec] [h|l|L|F|N] type
格式说明域是个表明具体格式选项的单个字符或数字。最简单的格式说明只有百分
号和type字符(如%s)。可选域出现在type字符前,控制格式的其他特征。表3.5解释
了每个域的含义,如果百分号后的字符作为格式说明域没有意义,则该字符直接输出。
表3.5 printf格式说明域含义
域域选描述含 义
type 必需类型字符决定输出项转换为字符、字符串还是数值
flags 可选标志字符
控制输出的对齐、符号、空格及八进制和十六进制前缀。可以出现多
个标志
width 可选宽度说明指定输出项的最小显示宽度
.prec 可选精度说明指定输出项的最大输出字符数或浮点数的小数精度
h/l/L/F/N 可选大小修饰指明输出项类型大小或指针的远近
(2)type类型字符。
类型字符是printf函数唯一必需的格式说明域。它出现在任何可选域之后,用来确
定输出项的类型。表3.6列出了常用类型字符的含义。
表3.6 printf类型字符含义
字符类型输出格式
d int 带符号的十进制整数
u int 无符号十进制整数
o int 无符号八进制整数
x或X int 无符号十六进制整数(若输出为字母,x用abcdef,X用ABCDEF)
f double
具有[-]dddd.dddd格式的带符号数值,其中,dddd为一位或多位十进制数
字。小数点前的数字个数取决于数的量级;小数点后的数字个数取决于所要
求的精度
e或E double 具有[-]d.dddde[+/-]ddd格式的带符号数值,其中,d为单个十进制数字,
dddd为一位或多位十进制数字,ddd为3位十进制数,用e或E表示指数
84
续表
字符类型输出格式
g或G double
以f或e格式输出的带符号数值,对给出的值及其精度,f和e哪个简洁就用哪
个。只有当值的指数小于-4或大于或等于精度说明时才使用e格式。尾部的0 被截断,只有小数点后跟一位或多位数字时才出现小数点。用e或E表示指数
c char 单个字符
s 字符串指针直到第一个非空字符(\' 0')或满足精度的字符串
% 输出百分号'%'
(3)格式。
标志字符是一个字符,可以调整对齐、符号、空格以及八进制和十六进制前缀,格式说
明中可以有多个标志字符。宽度说明是非负的十进制整数,它规定输出占位的最小宽度。
但输出大于宽度时,按实际值的输出,小的宽度不会引起输出值的截断。精度说明是以圆
点(.)开头的非负十进制整数,它规定了输出的最大字符数或有效数字位数。精度说明可
以引起输出值的截断,或使浮点数输出值四舍五入。大小修饰指明输出结果的类型大小。
表3.7列出了常用标志、宽度、精度和大小修饰的含义。
表3.7 printf常用格式
项目值含 义
标志
- 在给定域宽内左对齐输出结果(右边用空格填充),默认右对齐(左边用空格或0填充)
+ 如果输出值是有符号数,则总是加上符号(+或-),默认只在负数前加-
空格
如果输出值是有符号数或为正数,则以空格作为前缀加到输出值前;如果空格和+标志
同时出现,则忽略空格
#
指明使用如下的“转换样式”转换输出参数
x或X:在任何非0输出值前加上0x或0X
o:在任何非0输出值前加上0
宽度
n 至少有n个字符宽度输出,如果输出值中的宽度小于n个,则输出用空格填充直到最小
宽度规定(如果flags为-,则填充在输出值的右边,否则在左边)
0n 至少有n个字符宽度输出,如果输出值中的宽度小于n个,则输出用0填充在输出值的
左边(对于左对齐无效)
* 间接设置宽度,此时由输出项列表提供宽度值,且它必须在输出项的前面
精度
.n 精度值指定浮点型小数点后数字的个数(默认6位),四舍五入。或指定可输出字符的
最大数目,超出精度值范围的字符不予输出
.0 浮点型输出不打印小数点(及其后的小数)
.* 间接设置精度,此时由输出项列表提供精度值,且它必须在输出项的前面。如果宽度说
明和精度说明同时使用*,则先出现宽度值,接着是精度值,然后才是输出项
大小
修饰
h 对于d、o、x、X类型为short,u为unsignedshort
l 对于d、o、x、X类型为long,u为unsignedlong,e、E、f、g、G为double
L 对于e、E、f、g、G为longdouble
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请注意,一个浮点类型值若是正无穷大、负无穷大或非IEEE浮点数时,printf函数输
出+INF、-INF、+NAN 或-NAN。
下面集中给出调用printf函数格式化输出数据的例子。
int a=123,b=-1,c=12345; long h=-1; short i=-1,j=32767;
char c1=97; double x=12.3456,y=12,z=12.123456789123;
//①输出整型数据
printf("%d,%u,%x,%X,%o\n",a,a,a,a,a); //十进制、无符号、十六进制和八进制
//输出结果: 123,123,7b,7B,173
printf("%d,%u,%x,%X,%o\n",b,b,b,b,b); //十进制、无符号、十六进制和八进制,负数为补码
//输出结果: -1,4294967295,ffffffff,FFFFFFFF,37777777777
printf("%ld,%lu,%lx,%lo\n",h,h,h,h,h); //长整型,负数为补码
//输出结果: -1,4294967295,ffffffff,37777777777
printf("%hd,%hu,%hx,%ho\n",i,i,i,i,i); //短整型,负数为补码
//输出结果: -1,65535,ffff,177777
printf("%hd,%hd\n",j,j+1); //短整型,数据溢出
//输出结果: 32767,-32768
//②输出带格式的整型数据
printf("[%d],[%4d],[%-4d],[%4d],[%-4d]\n",a,a,a,c,c);
//宽度、右对齐、左对齐、实际宽度
//输出结果: [123],[ 123],[123 ],[12345],[12345]
printf("[%+d],[%+d],[%d],[%d]\n",a,-a,a,-a); //填充正负符号、填充空格
//输出结果: [+123],[-123],[ 123],[-123]
printf("[%04d],[%04d],[%04d],[%-04d]\n",a,b,c,a);//左边填充0,右边不影响
//输出结果: [0123],[-001],[12345],[123 ]
printf("%#d,%#x,%#X,%#o\n",a,a,a,a); //填充十六进制、八进制前缀
//输出结果: 123,0x7b,0X7B,0173
printf("[%*d]\n",5,a); //由输出项指定宽度
//输出结果: [ 123]
printf("[%8.2d],[%-8.2d]\n",a,a); //精度对整型无作用
//输出结果: [ 123],[123 ]
//③输出字符型数据
printf("%d,%c\n",c1,c1); //字符型数值、ASCII 码
//输出结果: 97,a
//④输出带格式的字符型数据
printf("[%12c],[%012c],[%-012c]\n",c1,c1,c1); //宽度、右对齐、左对齐
//输出结果: [ a],[00000000000a],[a ]
//⑤输出浮点型数据
printf("%lf,%e,%g\n",x,x,x); //小数格式、指数格式、最简格式
//输出结果: 12.345600,1.234560e+001,12.3456
printf("%lf,%e,%g\n",y,y,y); //小数格式、指数格式、最简格式
//输出结果: 12.000000,1.200000e+001,12
//⑥输出指定精度的浮点型数据
printf("[%lf],[%10lf],[%10.2lf],[%.2lf]\n",x,x,x,x); //默认精度、宽度、精度
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//输出结果: [12.345600],[ 12.345600],[ 12.35],[12.35]
//⑦输出带格式的浮点型数据
printf("[%+lf],[%+lf],[%lf],[%lf]\n",y,-y,y,-y); //填充正负符号、填充空格
//输出结果: [+12.000000],[-12.000000],[ 12.000000],[-12.000000]
printf("[%06.1lf],[%-06.1lf]\n",y,y); //左边填充0,右边不影响
//输出结果: [0012.0],[12.0 ]
printf("[%.*f],[%*.*f]\n",6,x,12,3,x); //由输出项指定宽度、宽度与精度
//输出结果: [12.345600],[ 12.346]
//⑧输出字符串
printf("[%s],[%6s],[%-6s]\n","Java","Java","Java"); //宽度对字符串的影响
//输出结果: [Java],[ Java],[Java ]
printf("[%s],[%.3s],[%6.3s]\n","Basic","Basic","Basic"); //精度对字符串的影响
//输出结果: [Basic],[Bas],[ Bas]
//⑨特殊输出
printf("%%\n",c1); //两个%%表示输出一个%,输出项
//输出结果: %
printf("%d,%d\n",a,b,c); //格式数目小于输出项数,忽略多余输出项
//输出结果: 123,-1
printf("%d,%d,%d\n",a,b); //格式数目大于输出项数,输出结果不确定
//输出结果: 123,-1,2367460
printf("%d,%lf\n",x,a); //类型不对应,输出结果不确定
//输出结果: 2075328197,0.000000
3.2.4 格式化输入
1.scanf函数
scanf函数的作用是从标准输入设备(键盘终端)读取格式化的数据,一般形式为
scanf(格式控制,输入项列表,…);
例如:
scanf("%d%d", &a, &b)
scanf函数将数据读到输入项列表中。每个输入项必须为地址形式(& 变量)。格式
控制可以包含下列情况的一种或多种。
(1)空白符:①空格('|');②Tab(\' t');③换行(\' n')。空白符使scanf读输入数据中
的连续空白符,但不保存它们,直至读到下一个非空白字符为止。格式串中的一个空白字
符可以匹配任意数目(包括0个)和任意组合的空白符。
(2)除百分号(%)外的非空白符:非空白符使scanf读入一个匹配的非空白字符,但
不保存它。如果输入中的字符并不匹配,则立即终止scanf。
(3)格式说明符:由百分号%开头。格式说明符使scanf读入输入数据中的字符,并
将它转换成指定类型的值,该值将保存到输入项中。
格式控制自左向右地处理。遇到第1个格式说明符时,读入第1个输入数据,并存放
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到第1个输入项中,以此类推,直到格式控制串结束。其他字符用来匹配输入中的字符序
列,输入中的匹配字符被读入但不保存;如果输入中某个字符与格式说明相冲突,则scanf
终止,该字符将留在输入流中,就像没有读过一样。
输入数据被定义为:下一个空白符之前的所有字符;下一个不能按格式说明转换的
字符之前的所有字符(如在八进制下出现8);到达域宽之前的所有字符。
如果输入项个数比给定的格式说明符多,多余的输入项被忽略;如果输入项个数比格
式说明符少,则读入结果是不可预料的。scanf函数经常会引发灾难性的结果,其原因就
是格式说明、输入项与实际输入数据不匹配。
2.格式控制
(1)格式说明域。
格式说明由可选(用方括号括起)及必需的域组成,其形式如下:
%[*] [width] [h|l|L|F|N] type
格式说明域是个表明具体格式选项的单个字符或数字。最简单的格式说明只有百分
号和type字符(如%s)。如果百分号(%)后面紧跟的字符作为格式控制没有意义,该字
符和下一个百分号(%)之前的所有字符被当作必须与输入匹配的字符序列。
(2)type类型字符。
类型字符是scanf函数唯一必需的格式说明域。它出现在任何可选域之后,用来确
定输入项的类型。表3.8列出了常用类型字符的含义。
表3.8 scanf类型字符的含义
类型字符期望读入(应输入)的类型
d 十进制整数
o 八进制整数
x或X 十六进制整数
u 无符号十进制整数
e,E,f,
g,G
由下列成分组成的浮点数:可选的符号+或-,包括小数点在内的一个或多个十进制数字
序列,可选的指数符('e'或'E')其后的带符号整数。[+/-]ddddddddd [.]dddd [E|e]
[+/-]ddd
c 字符。指定c后,通常被跳过的空白符将被读入,如果要读下一个非空白符,要使用%1s
s 字符串。默认情况下,输入字符串以空白符作为结束
(3)*禁止字符。
*禁止字符的含义是从输入数据中读取类型相当的数据,但跳过这个数据,即不将它
保存到输入项中。
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