C++ 输入输出详解（上）

头文件 同 getchar，包含 <cstdio>。

返回值 操作成功时，putchar() 返回输出的字符，否则返回常量 EOF。

3、结合

可以将这两个函数结合起来，一个读取一个输出。

#include<iostream>
#include<cstdio>
using namespace std;
int main(){
    char c;
    c = getchar();
    putchar(c);
    return 0;
}

或者循环读取，读取一个字符输出一个：

#include<iostream>
#include<cstdio>
using namespace std;
int main(){
    int c;
    while((c = getchar()) != EOF){
        putchar(c);
    }
    return 0;
}

二、scanf 和 printf 及占位符

用法与 C 语言一致，此处不再赘述。

三、cin 和 cout

cin 和 cout 是 C++ 的流对象，输入输出十分方便，不需要手动控制格式，能够自动识别变量类型。数据在键盘输入和屏幕显示均以字符流形式处理。

1、基础用法

cin 用作输入，cout 输出。

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
    int a;
    char c;
    float f;
    cin >> a;      // 读取 1 个整数
    cin >> c;      // 读取 1 个字符
    cin >> f;      // 读取 1 个浮点数
    cout << "打印结果:" << endl;
    cout << a << endl;
    cout << c << endl;
    cout << f << endl;
    return 0;
}

2、连续输入输出

可以使用 << 在后面连续输出多个内容，通过连续输入输出的方式编写代码。

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
    int a;
    char c;
    float f;
    cin >> a >> c >> f;
    cout << "打印结果:" << endl;
    cout << a << endl << c << endl << f << endl;
    return 0;
}

3、分析 cin 和 cout 的优势和劣势

（1）优势

• cin 的好处：当输入若干个变量（数据量很少）时，可通过 >> 用一行代码完成接收，且无需关心数据的类型；和 scanf 函数相比，代码书写更简洁明了。
• cout 的好处：可以用来连续输出多个数值，且无需考虑数值的类型（自身会做类型处理）；和 printf 相比更方便。

（2）劣势

cin/cout 的劣势（对比 scanf/printf）：

1. 效率低：默认同步 stdio，大数据量下易超时（需手动关闭同步）；
2. 格式控制麻烦：小数位数、进制等设置比 printf 繁琐；
3. 输入灵活性差：复杂分隔符/格式处理不如 scanf 方便；
4. 错误处理复杂：类型不匹配时需手动清理状态。

四、cout 的格式输出

printf 可通过指定格式输出数据。cout 也能指定输出格式，结合 <iomanip>（IO manipulators）头文件中的操纵符，即可灵活控制输出格式。

1、控制宽度和填充

setw：设置字段宽度（只对紧接着的输出项有效）。默认右对齐。 setfill：设置填充字符。（紧跟着 setw）

#include<iostream>
using namespace std;
#include<iomanip>
int main(){
    int a = 123;
    cout << "默认宽度:" << a << endl;
    cout << "宽度设置为 10:" << setw(10) << a << endl;
    cout << "宽度为 10，不够时填充*:" << setw(10) << setfill('*') << a << endl;
    return 0;
}

2、控制数值格式

using namespace std;
#include<iomanip>
int main(){
    double pi = 3.141592653589793;
    cout << "默认:" << 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，小数点后 2 位有效数字:" << fixed << setprecision(2) << pi << endl;
    return 0;
}

3、控制整数格式

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
    int num = 20;
    cout << "十进制（dec）:" << dec << num << endl; // 默认，输出 20
    cout << "十六进制（hex）:" << hex << num << endl; // 输出 14
    cout << "八进制（oct）:" << oct << num << endl;   // 输出 24
    return 0;
}

注意 这些操纵符是'全局生效'的——一旦设置，后续所有整数输出都会沿用该进制，直到重新修改（如再次用 dec 切回十进制）。

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
    int num = 20;
    cout << "十进制（dec）:" << dec << num << endl;
    cout << "十六进制（hex）:" << hex << num << endl;
    cout << "八进制（oct）:" << oct << num << endl;
    cout << "十进制（dec）:" << dec << num << endl; // 恢复十进制
    cout << num << endl;
    return 0;
}

4、控制对齐方式

设置宽度时默认右对齐，可使用 left/right 进行左/右对齐。

#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;
}

五、总结

本章讲解了 C++ 的输入输出方式及 cout 的格式控制。掌握这些知识有助于更好地进行算法竞赛及 C++ 开发。