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1 1 第 12 章 C++ Stream Input/Output 12.1 簡介 12.2 串流 (Streams) 12.3 輸出串流 (Stream output) 12.4 輸入串流 (Stream output) 12.5 未格式化 I/O 12.6 串流操作器 12.7 串流格式設定 12.8 串流錯誤狀態處理 12.9 結合輸入 / 輸出串流

2 2 一般 I/O 特色 C++ I/O 物件導向 12.1 簡介 參考, 函式多載, 運算子多載 型態安全 (Type safe) I/O 敏感資料型態 如果型態不合會發生錯誤 使用者定義及標準型態 使 C++ 更具可擴充性

3 3 Stream: 位元組序列 12.2 串流 (Streams) 輸入 : 由輸入裝置 ( 鍵盤, 硬碟 ) 到記憶體 輸出 : 由記憶體到裝置 ( 螢幕, 印表機等 ) I/O 運作通常很花時間 例如 : 等待硬碟或鍵盤輸入 低階 I/O 未格式化 ( 不方便使用 ) 一個位元組一個位元組傳送 高速, 大量傳輸

4 串流 (Streams) 高階 I/O 格式化 位元組群 ( 整數, 字串等 ) 較適合使用

5 5 一般串流與標準串流 一般串流 輸入 / 輸出 chars ( 一個位元組 ) 字元數目有限 (ASCII) 標準串流函式庫 12.2 串流 (Streams) 大部份語言需要特殊文字 Unicode 支援多種文字 資料型態 :wchar_t 輸入 / 輸出可使用 unicode

6 6 iostream 函式庫 12.2 串流 (Streams) 提供多個標頭檔, 具數百種 I/O 存取能力 引用 <iostream.h> 標準輸入 (cin) 標準輸出 (cout) 不經緩衝的錯誤訊息輸出 (cerr) 經緩衝的錯誤訊息輸出 (clog)

7 串流 (Streams) <iomanip.h> 使用串流操作子 (stream manipulators) 設定輸入輸出格式 <fstream.h> 檔案處理相關功能

8 8 iostream 函式庫 12.2 串流 (Streams) 提供 I/O 類別樣版 basic_istream ( 串流輸入 ) basic_ostream ( 串流輸出 ) basic_iostream ( 串流輸入與輸出 ) 可供輸入輸出字元

9 串流 (Streams) 衍生自 basic_ios 的樣版 basic_ios basic_istream basic_ostream basic_iostream

10 10 使用 typedef 定義多個別名 istream ostream iostream typedef 用法 12.2 串流 (Streams) typedef Card * CardPtr; CardPtr 變成 Card * 的別名

11 11 << 與 >> 運算子 cin 12.2 串流 (Streams) 串流輸入與輸出運算子 是一種 istream 物件 連接到標準輸入 ( 通常是鍵盤 ) cin >> grade; 編譯器確認 grade 資料型態 呼叫適當的多載運算子 不需提供額外的型態資訊

12 12 cout 12.2 串流 (Streams) 是一種 ostream 物件 標準輸出 ( 通常顯示在螢幕上 ) cout << grade; 編譯器確認 grade 資料型態 呼叫適當的多載運算子 不需提供額外的型態資訊

13 13 cerr, clog 12.2 串流 (Streams) 是一種 ostream 物件 連接到標準錯誤裝置 cerr 會立即輸出 clog 會存入輸出緩衝區 若緩衝區滿, 則輸出 有效能上的好處

14 14 C++ 檔案處理方式類似 類別樣版 12.2 串流 (Streams) basic_ifstream ( 檔案輸入 ) basic_ofstream( 檔案輸出 ) basic_fstream( 檔案 I/O) 允許由檔案輸入輸出字元

15 15 樣版階層 12.2 串流 (Streams) basic_ios basic_istream basic_ostream basic_ifstream basic_iostream basic_ofstream basic_fstream

16 串流 (Streams) 使用 typedef 定義多個別名 ifstream ofstream fstream

17 17 輸出 使用 ostream 格式化與非格式化 標準資料型態 (<<) 字元 整數 put 函式 12.3 輸出串流 十進位 (decimal) 八進位 (octal) 十六進位 (hexadecimal)

18 輸出串流 浮點數 不同精確度 強制小數點出現 科學表示 對齊方式 附加資料 大小寫控制

19 19 C++ 會自動確定資料型態 比 C 語言好 可能問題 如果要印出一個 char * 的記憶體位址 則會印出整個字串 解決方法 : 轉型成 void * 以 16 進位方式列印 12.3 輸出串流

20 1 // Fig. 12.3: fig12_03.cpp 2 // 印出 char * 變數的記憶體位址 3 #include <iostream> 4 5 using std::cout; 6 using std::endl; 7 8 int main() 9 { 10 char *word = "test"; // 顯示 char * 變數所指到字串的值, 然後顯示 char * 變數的值 13 // 靜態轉型到 void * 14 cout << "Value of word is: " << word << endl 15 << "Value of static_cast< void * >( word ) is: " 16 << static_cast< void * >( word ) << endl; return 0; } // end main fig12_03.cpp (1 of 1) fig12_03.cpp output (1 of 1) 20 Value of word is: test Value of static_cast< void *>( word ) is: 0046C Prentice Hall, Inc. All rights reserved.

21 21 put 函式 輸出字元 cout.put( 'A' ); 可串接 cout.put( 'A' ).put( '\n' ); 點運算子 (.) 由左至右執行 可使用 ASCII 數值 cout.put( 65 ); 印出 'A' 12.3 輸出串流

22 輸入串流 格式化與非格式化輸入 istream >> 運算子 通常會忽略空白字元 (blanks, tabs, newlines) 可改變 沒東西讀 (EOF) 會傳回 0 否則傳回物件的參考 (reference) cin >> grade 假如有錯會設定相對的狀態值 (12.7,12.8)

23 輸入串流 get 函式 cin.get() 由輸入串流傳回一個字元 ( 含空白字元 ) 假如已經讀到檔案結尾則傳回 EOF 檔案結尾 EOF(End-of-file) 表示輸入內容已被讀完 ctrl-z on IBM-PCs ctrl-d on UNIX and Macs cin.eof() 如果已至檔案結尾傳回 1 否則傳回 0

24 1 // Fig. 12.4: fig12_04.cpp 2 // 使用輸入串流 (input stream) 成員函式 :get,put 與 eof. 3 #include <iostream> 4 5 using std::cout; 6 using std::cin; 7 using std::endl; 8 9 int main() 10 { 11 int character; // 使用 int 因為字元不能表示 EOF // 印出目前 eof 狀態 ; 提示使用者輸入一行文字 14 cout << "Before input, cin.eof() is " << cin.eof() << endl 15 << "Enter a sentence followed by end-of-file:" << endl; // 使用 get 函式讀取每個字元 ; 使用 put 函式顯示字元 18 while ( ( character = cin.get() )!= EOF ) 19 cout.put( character ); // 顯示 EOF 字元 22 cout << "\neof in this system is: " << character << endl; 23 cout << "After input, cin.eof() is " << cin.eof() << endl; return 0; } // end main fig12_04.cpp 2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 24

25 Before input, cin.eof() is 0 Enter a sentence followed by end-of-file: Testing the get and put member functions Testing the get and put member functions ^Z fig12_04.cpp output 25 EOF in this system is: -1 After input cin.eof() is Prentice Hall, Inc. All rights reserved.

26 26 get(charref) 利用傳參考方式 取得一個字元, 放入 charref 假如 EOF, 傳回 -1 get(chararray, size, delimiter) 一次讀取 size-1 個字元, 或直到遇到邊界符號 (delimiter), 陣列後面以 \0 結尾 預設邊界符號為 '\n' 邊界符號仍會留在輸入串流中 12.4 輸入串流 可用 cin.get() 或 cin.ignore() 移除邊界符號

27 1 // Fig. 12.5: fig12_05.cpp 2 // 使用輸入串流成員函式 cin.get. 3 #include <iostream> 4 5 using std::cout; 6 using std::cin; 7 using std::endl; 8 9 int main() 10 { 11 // 產生兩個字元陣列, 每個陣列可放 80 個元素 ( 最多 79 字元 ) 12 const int SIZE = 80; 13 char buffer1[ SIZE ]; 14 char buffer2[ SIZE ]; // 使用 cin 輸入字串至 buffer1 17 cout << "Enter a sentence:" << endl; 18 cin >> buffer1; // 顯示 buffer1 內容 21 cout << "\nthe string read with cin was:" << endl 22 << buffer1 << endl << endl; // 使用 cin.get 輸入字串至 buffer2 25 cin.get( buffer2, SIZE ); // 顯示 buffer2 內容 28 cout << "The string read with cin.get was:" << endl 29 << buffer2 << endl; return 0; } // end main fig12_05.cpp 2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 27

28 Enter a sentence: Contrasting string input with cin and cin.get The string read with cin was: Contrasting fig12_05.cpp output 28 The string read with cin.get was: string input with cin and cin.get 2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved.

29 29 getline(array, size, delimiter) 跟 get 一樣 一次讀取 size-1 個字元, 或直到遇到邊界符號 (delimiter), 陣列後面以 \0 結尾 預設邊界符號為 '\n' 12.4 輸入串流 會將邊界符號從輸入串流中去除

30 1 // Fig. 12.6: fig12_06.cpp 2 // 使用 cin 的成員函式 getline 輸入字串 3 #include <iostream> 4 5 using std::cout; 6 using std::cin; 7 using std::endl; 8 9 int main() 10 { 11 const int SIZE = 80; 12 char buffer[ SIZE ]; // 產生字元陣列 // 利用 cin 的 getline 函式輸入字串 15 cout << "Enter a sentence:" << endl; 16 cin.getline( buffer, SIZE ); // 顯示字串內容 19 cout << "\nthe sentence entered is:\n" << buffer << endl; return 0; } // end main fig12_06.cpp Prentice Hall, Inc. All rights reserved.

31 Enter a sentence: Using the getline member function The sentence entered is: Using the getline member function fig12_06.cpp output Prentice Hall, Inc. All rights reserved.

32 32 ignore(num) 忽略輸入串流中的字元, num 預設值是 1 直到遇到邊界符號 (delimiter) 預設邊界符號是 EOF putback() 將字元放入輸入串流中 peek() 12.4 輸入串流 傳回輸入串流中的字元, 但不移除該字元

33 33 型態安全 I/O << 與 >> 運算子 已被多載可接受特定資料型態 假如遇到不正確的資料型態 設定錯誤位元 (Error bits) 使用者可測試錯誤位元看是否發生 I/O 錯誤 在 12.8 節介紹 12.4 輸入串流

34 未格式化 I/O 未格式化 I/O read (istream 的成員函式 ) 輸入新的位元組到字元陣列 - 不會自動加 \0 假如所讀取的字元數不夠 - 設定 failbit gcount() 傳回上次讀取的位元組數 write (ostream 的成員函式 ) 由字元陣列輸出多個位元組, 或遇到 \0 字元 char buffer[] = "HAPPY BIRTHDAY"; cout.write( buffer, 10 ); 輸出 10 個字元 "HAPPY BIRT"

35 1 // Fig. 12.7: fig12_07.cpp 2 // 使用 read, gcount 與 write 函式進行未格式化 I/O. 3 #include <iostream> 4 5 using std::cout; 6 using std::cin; 7 using std::endl; 8 9 int main() 10 { 11 const int SIZE = 80; 12 char buffer[ SIZE ]; // 產生 80 個字元陣列 // 使用函式 read 輸入多個字元 15 cout << "Enter a sentence:" << endl; 16 cin.read( buffer, 20 ); // 使用函式 write 及 gcount 顯示陣列中的字元 19 cout << endl << "The sentence entered was:" << endl; 20 cout.write( buffer, cin.gcount() ); 21 cout << endl; return 0; } // end main fig12_07.cpp 2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 35

36 Enter a sentence: Using the read, write, and gcount member functions The sentence entered was: Using the read, writ fig12_07.cpp output Prentice Hall, Inc. All rights reserved.

37 串流操作子 串流操作子 (manipulator) 可設定串流格式 #include <iomanip> 欄位長度 精確度 格式旗號 (Flags) 填滿字元 清空串流 在輸出串流插入換行符號 在輸入串流跳過空白字元

38 38 設定整數數字系統 12.6 串流操作子 串流操作子可改變整數數字系統 dec: 10 進位 ( 預設值 ) hex : 16 進位 oct: 8 進位 用法 : cout << hex << myinteger setbase(newbase) newbase : 8, 10, 或 16 用法 : cout << setbase(8) << myinteger 數字系統設定後會一直維持, 直到重新設定

39 1 // Fig. 12.8: fig12_08.cpp 2 // 使用串流操作子 :hex, oct, dec, setbase. 3 #include <iostream> 4 5 using std::cout; 6 using std::cin; 7 using std::endl; 8 using std::hex; 9 using std::dec; 10 using std::oct; #include <iomanip> using std::setbase; int main() 17 { 18 int number; cout << "Enter a decimal number: "; 21 cin >> number; // input number // 使用 hex 串流操作子顯示 16 進位數字 24 cout << number << " in hexadecimal is: " << hex 25 << number << endl; fig12_08.cpp (1 of 2) 2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 39

40 26 27 // 使用 dec 與 oct 串流操作子顯示 10 與 8 進位數字 28 cout << dec << number << " in octal is: " 29 << oct << number << endl; // 使用 setbase 串流操作子顯示 10 進位數字 32 cout << setbase( 10 ) << number << " in decimal is: " 33 << number << endl; return 0; } // end main fig12_08.cpp (2 of 2) fig12_08.cpp output (1 of 1) 40 Enter a decimal number: in hexadecimal is: in octal is: in decimal is: Prentice Hall, Inc. All rights reserved.

41 41 浮點數表示法 fixed 12.6 串流操作子 double value1= ; cout << value1 << endl; 結果 : scientific double value1= ; cout << value1 << endl; 結果 : e+002

42 42 設定浮點數精確度 12.6 串流操作子 要在小數點右邊顯示幾位數字 使用 setprecision 操作子 cout << setprecision(5) 或使用 precision 成員函式 cout.precision(newprecision) 會傳回改變前的精確度設定 沒給參數的話, 會傳回目前的精確度

43 1 // Fig. 12.9: fig12_09.cpp 2 // 設定浮點數的精確度 3 #include <iostream> 4 5 using std::cout; 6 using std::cin; 7 using std::endl; 8 using std::fixed; 9 10 #include <iomanip> using std::setprecision; #include <cmath> // 要使用 sqrt 函式, 所以引用 cmath int main() 17 { 18 double root2 = sqrt( 2.0 ); // 計算 2 的開根號結果 19 int places; cout << "Square root of 2 with precisions 0-9." << endl 22 << "Precision set by ios_base member-function " 23 << "precision:" << endl; cout << fixed; // 使用定點表示法 fig12_09.cpp (1 of 2) 2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 43

44 26 27 // 顯示開根號結果 ; 使用 ios_base 函式精確度 28 for ( places = 0; places <= 9; places++ ) { 29 cout.precision( places ); 30 cout << root2 << endl; 31 } cout << "\nprecision set by stream-manipulator " 34 << "setprecision:" << endl; // 使用 setprecision 操作子設定每個數字的精確度 37 for ( places = 0; places <= 9; places++ ) 38 cout << setprecision( places ) << root2 << endl; return 0; } // end main fig12_09.cpp (2 of 2) Prentice Hall, Inc. All rights reserved.

45 Square root of 2 with precisions 0-9. Precision set by ios_base member-function precision: fig12_09.cpp output (1 of 1) 45 Precision set by stream-manipulator setprecision: Prentice Hall, Inc. All rights reserved.

46 46 設定欄位寬度 width 成員函式 ( 基礎類別 ios_base) cin.width(5) 設定欄位寬度 設定輸出時的顯示欄位寬度 設定輸入時最大應輸入長度 傳回原來寬度 12.6 串流操作子

47 47 設定欄位寬度 12.6 串流操作子 跟填滿字元函式一齊使用 輸出小於所設定寬度 也能使用 setw 操作子 用於讀取字串時, 必須留一個位置放 \0

48 1 // Fig : fig12_10.cpp 2 // 展示成員函式 width 用法 3 #include <iostream> 4 5 using std::cout; 6 using std::cin; 7 using std::endl; 8 9 int main() 10 { 11 int widthvalue = 4; 12 char sentence[ 10 ]; cout << "Enter a sentence:" << endl; 15 cin.width( 5 ); // 設定 cin 的寬度為 5, 輸入 4 個字元 // 設定 cout 欄位寬度, 並依欄位寬度顯示 18 while ( cin >> sentence ) { 19 cout.width( widthvalue++ ); 20 cout << sentence << endl; 21 cin.width( 5 ); // 取得 4 個輸入字元 22 } // end while return 0; } // end main fig12_10.cpp 2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 48

49 Enter a sentence: This is a test of the width member function This is a test of the widt h memb er func tion fig12_10.cpp output (1 of 1) Prentice Hall, Inc. All rights reserved.

50 50 使用者可以自訂串流操作子 沒有參數 例如 ostream& bell( ostream& output ) { return output << '\a'; // 讓喇叭叫一聲 } \a -bell 12.6 串流操作子

51 1 // Fig : fig12_11.cpp 2 // 測試使用者自訂, 無參數的串流操作子 3 // 4 #include <iostream> 5 6 using std::ostream; 7 using std::cout; 8 using std::flush; 9 10 // bell 操作子 ( 使用 \a) 11 ostream& bell( ostream& output ) 12 { 13 return output << '\a'; // 命今系統叫一聲 14 } // carriagereturn 操作子 ( 使用 \r) 17 ostream& carriagereturn( ostream& output ) 18 { 19 return output << '\r'; // 回到目前這行開頭處 20 } // tab 操作子 ( 使用 \t) 23 ostream& tab( ostream& output ) 24 { 25 return output << '\t'; // tab 26 } 27 fig12_11.cpp (1 of 2) 2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 51

52 28 // endline 操作子 ( 使用 \n 與成員函式 flush) 29 // flush 可命令輸出內容馬上輸出 30 ostream& endline( ostream& output ) 31 { 32 return output << '\n' << flush; 33 } int main() 36 { 37 // 使用 tab 與 endline 操作子 38 cout << "Testing the tab manipulator:" << endline 39 << 'a' << tab << 'b' << tab << 'c' << endline; cout << "Testing the carriagereturn and bell manipulators:" 42 << endline << "..."; cout << bell; // 使用 bell 操作子 // 使用 carriagereturn 及 endline 操作子 47 cout << carriagereturn << "-----" << endline; return 0; } // end main fig12_11.cpp (2 of 2) 52 Testing the tab manipulator: a b c Testing the carriagereturn and bell manipulators: Prentice Hall, Inc. All rights reserved.

53 串流格式設定 許多串流操作子可用來設定輸出格式 全部繼承自 ios_base

54 54 showpoint 強制印出小數點及數字後面的 0 例如 : 一個十進位數字 79.0 沒有使用 showpoint 印出 79 使用 showpoint 可能印出 印多少 0 視準確度而定 noshowpoint 12.7 串流格式設定 取消 showpoint 設定

55 1 // Fig : fig12_13.cpp 2 // 使用 showpoint 控制要不要印出數字後面的 0 及小數點 3 // 4 #include <iostream> 5 6 using std::cout; 7 using std::endl; 8 using std::showpoint; 9 10 int main() 11 { 12 // 使用預設的格式顯示浮點數 13 cout << "Before using showpoint" << endl 14 << " prints as: " << << endl 15 << " prints as: " << << endl 16 << " prints as: " << << endl << endl; // 設定 showpoint 後的結果 19 cout << showpoint 20 << "After using showpoint" << endl 21 << " prints as: " << << endl 22 << " prints as: " << << endl 23 << " prints as: " << << endl; return 0; } // end main fig12_13.cpp 2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 55

56 Before using showpoint prints as: prints as: prints as: 9 After using showpoint prints as: prints as: prints as: fig12_13.cpp output Prentice Hall, Inc. All rights reserved.

57 57 對齊方式 與 width 寬度有關 left: 靠左對齊 Right: 靠右對齊 internal 12.7 串流格式設定 正負號符號靠左, 數字靠右 showpos 強制印出正負號 noshowpos: 取消 showpos 功能

58 1 // Fig : fig12_14.cpp 2 // left 與 right 操作子使用範例 3 #include <iostream> 4 5 using std::cout; 6 using std::endl; 7 using std::left; 8 using std::right; 9 10 #include <iomanip> using std::setw; int main() 15 { 16 int x = 12345; // 以靠右對齊方式顯示 x ( 預設值 ) 19 cout << "Default is right justified:" << endl 20 << setw( 10 ) << x; // 以靠左對齊方式顯示 x 23 cout << "\n\nuse std::left to left justify x:\n" 24 << left << setw( 10 ) << x; 25 fig12_14.cpp (1 of 2) 2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 58

59 26 // 以靠右對齊方式顯示 x 27 cout << "\n\nuse std::right to right justify x:\n" 28 << right << setw( 10 ) << x << endl; return 0; } // end main Default is right justified: fig12_14.cpp (2 of 2) fig12_14.cpp output 59 Use std::left to left justify x: Use std::right to right justify x: Prentice Hall, Inc. All rights reserved.

60 1 // Fig : fig12_15.cpp 2 // internal 使用範例 3 #include <iostream> 4 5 using std::cout; 6 using std::endl; 7 using std::internal; 8 using std::showpos; 9 10 #include <iomanip> using std::setw; int main() 15 { 16 // 使用 internal 方式顯示數字 cout << internal << showpos << setw( 10 ) << 123 << endl; return 0; } // end main fig12_15.cpp fig12_15.cpp output Prentice Hall, Inc. All rights reserved.

61 61 顯示數字系統 12.7 串流格式設定 showbase noshowbase: 取消顯示基底功能 8 進位有前導 0 16 進位前導 0x 或 0X

62 62 填充 (Padding) 可將所設定寬度中空白處以填充字元填滿 設定填充字元 12.7 串流格式設定 fill 成員函式 :cout.fill('*') setfill 串流操作子 :setfill( '^' )

63 1 // Fig : fig12_16.cpp 2 // 使用成員函式 fill 與串流操作子 setfill 改變填充字元 #include <iostream> 6 7 using std::cout; 8 using std::endl; 9 using std::showbase; 10 using std::left; 11 using std::right; 12 using std::internal; 13 using std::hex; 14 using std::dec; #include <iomanip> using std::setw; 19 using std::setfill; int main() 22 { 23 int x = 10000; // 顯示 x 26 cout << x << " printed as int right and left justified\n" 27 << "and as hex with internal justification.\n" 28 << "Using the default pad character (space):" << endl; 29 fig12_16.cpp (1 of 2) 2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 63

64 30 // 設定 showbase 顯示基底符號, 及設定欄位寬度 31 cout << showbase << setw( 10 ) << x << endl; // 靠左對齊, 顯示 x 34 cout << left << setw( 10 ) << x << endl; // 設定 16 進位顯示, 以 internal 方式顯示 x 37 cout << internal << setw( 10 ) << hex << x << endl << endl; cout << "Using various padding characters:" << endl; // 靠右對齊, 使用填充字元 '*', 顯示 x 42 cout << right; 43 cout.fill( '*' ); 44 cout << setw( 10 ) << dec << x << endl; // 靠左對齊, 使用填充字元 %, 顯示 x 47 cout << left << setw( 10 ) << setfill( '%' ) << x << endl; // internal 對齊, 使用填充字元 ^, 顯示 x 50 cout << internal << setw( 10 ) << setfill( '^' ) << hex 51 << x << endl; return 0; } // end main fig12_16.cpp (2 of 2) 2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 64

65 10000 printed as int right and left justified and as hex with internal justification. Using the default pad character (space): x 2710 fig12_16.cpp output 65 Using various padding characters: ***** %%%%% 0x^^^^ Prentice Hall, Inc. All rights reserved.

66 1 // Fig : fig12_17.cpp 2 // 使用 showbase 串流操作子 3 #include <iostream> 4 5 using std::cout; 6 using std::endl; 7 using std::showbase; 8 using std::oct; 9 using std::hex; int main() 12 { 13 int x = 100; // 使用 showbase 顯示數字系統 16 cout << "Printing integers preceded by their base:" << endl 17 << showbase; cout << x << endl; // 以 10 進位方式列印數字 20 cout << oct << x << endl; // 以 8 進位方式列印數字 21 cout << hex << x << endl; // 以 16 進位方式列印數字 return 0; } // end main fig12_17.cpp 66 Printing integers preceded by their base: x Prentice Hall, Inc. All rights reserved.

67 67 scientific 串流操作子 Forces scientific notation e+009 fixed 串流操作子 使用定點格式 如果沒有指定 12.7 串流格式設定 數字的內容決定使用哪種方式

68 1 // Fig : fig12_18.cpp 2 // 顯示浮點數 : 使用系統預設值, scientific, fixed 3 // 4 #include <iostream> 5 6 using std::cout; 7 using std::endl; 8 using std::scientific; 9 using std::fixed; int main() 12 { 13 double x = ; 14 double y = 1.946e9; // 使用預設方式顯示 x 與 y 17 cout << "Displayed in default format:" << endl 18 << x << '\t' << y << endl; // 使用 scientific 方式顯示 x 與 y 21 cout << "\ndisplayed in scientific format:" << endl 22 << scientific << x << '\t' << y << endl; // 使用 fixed 方式顯示 x 與 y 25 cout << "\ndisplayed in fixed format:" << endl 26 << fixed << x << '\t' << y << endl; return 0; } // end main fig12_18.cpp 2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 68

69 Displayed in default format: e+009 Displayed in scientific format: e e+009 fig12_18.cpp output 69 Displayed in fixed format: Prentice Hall, Inc. All rights reserved.

70 70 大小寫控制 uppercase 串流操作子 使用大寫方式表示科學記號表示法 1E10 使用大寫方式表示 16 進位表示法 0XABCD 12.7 串流格式設定 預設值是小寫 (lowercase) nouppercase: 清除設定

71 1 // Fig : fig12_19.cpp 2 // uppercase 串流操作子 3 #include <iostream> 4 5 using std::cout; 6 using std::endl; 7 using std::uppercase; 8 using std::hex; 9 10 int main() 11 { 12 cout << "Printing uppercase letters in scientific" << endl 13 << "notation exponents and hexadecimal values:" << endl; // 使用 uppercase 顯示大寫字元 16 // 使用 hex 以 16 進位方式顯示數值 17 cout << uppercase << 4.345e10 << endl << hex << << endl; return 0; } // end main fig12_19.cpp 71 Printing uppercase letters in scientific notation exponents and hexadecimal values: 4.345E BCD Prentice Hall, Inc. All rights reserved.

72 72 資料型態 bool 值 true 或 false 使用 << 輸出 true: 輸出 0 false: 輸出 串流格式設定 boolalpha 串流操作子 顯示字串 "true" 及 "false" noboolalpha: 清除設定

73 1 // Fig : fig12_20.cpp 2 // boolalpha 與 noboolalpha 串流操作子使用範例 3 #include <iostream> 4 5 using std::cout; 6 using std::endl; 7 using std::cin; 8 using std::boolalpha; 9 using std::noboolalpha; int main() 12 { 13 bool booleanvalue = true; // 使用預設方式顯示 booleanvalue 16 cout << "booleanvalue is " << booleanvalue << endl; // 使用 boolalpha 方式顯示 booleanvalue 19 cout << "booleanvalue (after using boolalpha) is " 20 << boolalpha << booleanvalue << endl << endl; cout << "switch booleanvalue and use noboolalpha" << endl; 23 booleanvalue = false; // 改變 booleanvalue 值 24 cout << noboolalpha << endl; // 使用 noboolalpha 25 fig12_20.cpp (1 of 2) 2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 73

74 26 // 顯示 booleanvalue 27 cout << "booleanvalue is " << booleanvalue << endl; // 使用 boolalpha 方式顯示 booleanvalue 30 cout << "booleanvalue (after using boolalpha) is " 31 << boolalpha << booleanvalue << endl; return 0; } // end main fig12_20.cpp (2 of 2) fig12_20.cpp output (1 of 1) 74 booleanvalue is 1 booleanvalue (after using boolalpha) is true switch booleanvalue and use noboolalpha booleanvalue is 0 booleanvalue (after using boolalpha) is false 2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved.

75 75 使用 flags 成員函式設定或重置格式設定 格式設定可以儲存與還原 例如 : 12.7 串流格式設定 呼叫函式前先儲存格式設定狀態 呼叫函式 結束函式呼叫後還原格式設定狀態

76 76 成員函式 flags cout.flags() 沒有參數 12.7 串流格式設定 傳回 fmtflags 物件 - 存放目前格式設定 Namespace ios_base fmtflags originalformat = cout.flags(); 使用 fmtflags 設定格式 還原格式設定 cout.flags(originalformat);

77 1 // Fig : fig12_21.cpp 2 // flags 成員函式使用範例 3 #include <iostream> 4 5 using std::cout; 6 using std::endl; 7 using std::oct; 8 using std::scientific; 9 using std::showbase; 10 using std::ios_base; int main() 13 { 14 int integervalue = 1000; 15 double doublevalue = ; // 使用預設格式 : 顯示 flags, integervalue 與 doublevalue 值 18 cout << "The value of the flags variable is: " << cout.flags() 19 << "\nprint int and double in original format:\n" 20 << integervalue << '\t' << doublevalue << endl << endl; // 使用 cout flags 函式存放目前格式 23 ios_base::fmtflags originalformat = cout.flags(); 24 cout << showbase << oct << scientific; // 改變格式 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 77 fig12_21.cpp (1 of 2)

78 26 // 使用新格式 : 顯示 flags, integervalue, 與 doublevalue 值 27 cout << "The value of the flags variable is: " << cout.flags() 28 << "\nprint int and double in a new format:\n" 29 << integervalue << '\t' << doublevalue << endl << endl; cout.flags( originalformat ); // 還原格式設定 // 使用原來格式 : 顯示 flags, integervalue, 與 doublevalue 值 34 cout << "The restored value of the flags variable is: " 35 << cout.flags() 36 << "\nprint values in original format again:\n" 37 << integervalue << '\t' << doublevalue << endl; return 0; } // end main 78 fig12_21.cpp (2 of 2) The value of the flags variable is: 513 Print int and double in original format: The value of the flags variable is: Print int and double in a new format: e-002 The restored value of the flags variable is: 513 Print values in original format again: Prentice Hall, Inc. All rights reserved.

79 串流錯誤狀態 使用位元測試串流狀態 eofbit:eof 成立時被設定 假如 eofbit 被設定, 傳回 true cin.eof() 傳回 eofbit 內容 failbit: 串流發生錯誤時被設定 如果資料沒丟掉, 錯誤可回復 cin.fail() 傳回 failbit 內容

80 串流錯誤狀態 badbit: 資料遺失時被設定 通常無法回復 cin.bad() 傳回 badbit 內容 goodbit:badbit, failbit 與 eofbit 都為 0 時被設定 cin.good() 傳回 badbit 內容

81 串流錯誤狀態 成員函式 rdstate() 傳回串流錯誤狀態 可供使用 goodbit, badbit 等測試 比使用 good(), bad() 好 clear() 清除錯誤狀態 設定串流至正常狀態, I/O 才可以繼續 也可用來設定錯誤狀態 cin.clear( ios::failbit ) 設定 failbit

82 1 // Fig : fig12_22.cpp 2 // 測試錯誤狀態 3 #include <iostream> 4 5 using std::cout; 6 using std::endl; 7 using std::cin; 8 9 int main() 10 { 11 int integervalue; // 顯示 cin 目前狀態 14 cout << "Before a bad input operation:" 15 << "\ncin.rdstate(): " << cin.rdstate() 16 << "\n cin.eof(): " << cin.eof() 17 << "\n cin.fail(): " << cin.fail() 18 << "\n cin.bad(): " << cin.bad() 19 << "\n cin.good(): " << cin.good() 20 << "\n\nexpects an integer, but enter a character: "; cin >> integervalue; // 輸入字元值 ; 格式不合, 會導致錯誤 23 cout << endl; 24 fig12_22.cpp (1 of 2) 2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 82

83 25 // 顯示 cin 目前狀態 26 cout << "After a bad input operation:" 27 << "\ncin.rdstate(): " << cin.rdstate() 28 << "\n cin.eof(): " << cin.eof() 29 << "\n cin.fail(): " << cin.fail() 30 << "\n cin.bad(): " << cin.bad() 31 << "\n cin.good(): " << cin.good() << endl << endl; cin.clear(); // 清除串流 // 顯示 cin 目前狀態 36 cout << "After cin.clear()" 37 << "\ncin.fail(): " << cin.fail() 38 << "\ncin.good(): " << cin.good() << endl; return 0; } // end main fig12_22.cpp (2 of 2) Prentice Hall, Inc. All rights reserved.

84 Before a bad input operation: cin.rdstate(): 0 cin.eof(): 0 cin.fail(): 0 cin.bad(): 0 cin.good(): 1 fig12_22.cpp output (1 of 1) 84 Expects an integer, but enter a character: A After a bad input operation: cin.rdstate(): 2 cin.eof(): 0 cin.fail(): 1 cin.bad(): 0 cin.good(): 0 After cin.clear() cin.fail(): 0 cin.good(): Prentice Hall, Inc. All rights reserved.

85 85 輸入格式錯誤 failbit 被設定 使用 cin.clear() 12.8 串流錯誤狀態 可清除錯誤狀態 沒有清除輸入串流內容 因為格式錯誤, 沒有被讀出來 還留在串流內 如果要讓程式繼續執行 需清除輸入串流內容 使用 cin.seekg(0,ios::end);

86 結合輸入 / 輸出串流 使用緩衝輸出的問題 互動問題 ( 提示使用者, 使用者回應 ) 提示必須在可供輸入之前出現 緩衝輸出只在緩衝區填滿或被更新時顯示 inputstream.tie( 0 )

87 87 成員函式 tie 12.9 結合輸入 / 輸出串流 可同步串流 輸出會在隨後出現的輸入動作前顯示 針對 cin 與 cout, 系統會自動做結合動作 cin.tie( &cout ) 其它串流則必須明確指定 解除結合 inputstream.tie( 0 )