cout

C++程式語言互換流中的標準輸出流，需要iostream支持。

基本介紹

• 中文名：C++標準輸出流
• 外文名：C++ Standard Output Stream
• 類型：std::ostream
• 本質：cout<<;
• 頭檔案：iostream

使用範例

#include<iostream>using namespace std;                                           //此句也可以在main函式體中出現。int main(){    int a;    cout << "請輸入一個數字，按回車結束" << endl;    cin >> a;    cout << a << endl;    return 0;}//用戶輸入的數字由cin保存於變數a中，並通過cout輸出。#include<iostream>using namespace std;int main(){    cout << "Hello,World!" << endl;    return 0;}//HelloWorld示例

案例分析

由於以前學過C，所以這段代碼的其它部分在我看來都還算“正常”，然而cout卻很獨特：既不是函式，似乎也不是C++特別規定出來的像if，for一類有特殊語法的“語句”。由於只是初步介紹，所以那本書只是簡單的說cout是C++中的“標準輸入輸出流”對象……這對於我而言實在是一個很深奧的術語。這還沒完，之後又遇見了cin……因為不知底細，從此使用它們的時候都誠惶誠恐，幾欲逃回C時代那簡明的printf()，畢竟好歹我可以說：我在調用的是一個函式。那有著一長串<<、>>的玩意，究竟算怎么回事呢？我一直想把它們當作關鍵字，可偏偏不是，而且居然是用C++語言“做”出來的，呵！但printf()用多了就開始有人好心地批判我的程式“C語言痕跡過重”……

後來隨著學習的深入，總算大概明白了cout/cin/cerr/...的鬼把戲：那些東東不過是變著法兒“哄人”，其實說到底還是函式調用，不過這函式有些特殊，用的是運算符重載，確切地說（以下還是以cout為例）是重載了“<<”運算符。我們就讓它現出函式的本來面目，請看HelloWorld!的等效版本：

#include<iostream>using namespace std;int main(){    cout.operator<<("Hello,World!");cout.operator<<(endl);    return 0;}

編譯運行，結果與經典版無二。上面程式應該更容易理解了：cout是一個ostream類的對象，它有一個成員運算符函式operator<<，每次調用的時候就會向輸出設備（一般就是螢幕啦）輸出東東。嗯，這裡有一個問題：為什麼函式operator<<能夠接受不同類型的數據，如整型、浮點型、字元串甚至指針，等等呢？

我想你已經猜到了，沒錯，就是用運算符重載。運算符函式與一般函式基本無異，可以任意重載。標準庫的設計者們早已經為我們定製了iostream::operator<<對於各種C++基本數據類型的重載版本，這才使得我們這些初學者們一上來就享受到cout<<"Hello,World!"<<endl;

cout.operator<<("Hello,World!").operator<<(endl);

才算“強等效”。究竟可不可以這樣寫？向編譯器確認一下……OK，NoProblem！

還有為什麼可以連續寫多個呢？請見如下的定義:

ostream& std::cout.operator<<();

注意前面的ostream&表示返回對象的引用，也就是可以繼續cout了

對於cin，則是istream流類的對象，其重載了>>運算符，用法與cout大致相同

技巧套用

嗯，我們已經基本上看出了cout的實質，不妨動動手，自己來實現一個cout的簡化版（Lite），為了區分，我們把我們設計的cout對象命名的myout，myout對象所屬的類為MyOutstream。我們要做的就是為MyOutstream類重載一系列不同類型的operator<<運算符函式，簡單起見，這裡我們僅實現了對整型（int）與字元串型（char*）的重載。為了表示與iostream斷絕關係，我們不再用頭檔案iostream，而使用古老的stdio中的printf函式進行輸出，程式很簡單，包括完整的main函式，均列如下：

#include <cstdio>   // 在C和一些古老的C++中是stdio.h，新標準為了使標準庫                    // 的頭檔案與用戶頭檔案區別開，均推薦使用不用擴展名                    // 的版本，對於原有C庫，不用擴展名時頭檔案名稱前面要加cclass MyOutstream{    public:    const MyOutstream& operator << (int value)const;//對整型變數的重載    const MyOutstream& operator << (char* str)const;//對字元串型的重載};const MyOutstream& MyOutstream::operator <<(int value)const{    printf("%d",value);    return* this;//注意這個返回……}const MyOutstream& MyOutstream::operator <<(char* str)const{    printf("%s",str);    return* this;//同樣，這裡也留意一下……}MyOutstream myout;//隨時隨地為我們服務的全局對象myoutint main(){    int a=2003;    char* myStr="Hello,World!";    myout << myStr << "\n";    return 0;}

我們定義的myout已經初具形態，可以為我們工作了。程式中的注釋指出兩處要我們特別注意的：即是operator<<函式執行完畢之後，總是返回一個它本身的引用，輸出已經完成，為何還要多此一舉？

還記得那個有點奇異的cout.operator<<("Hello,World!").operator<<(endl)么？它能實現意味著我們可以連著書寫

cout<<"Hello,World!"<<endl;

而不是

cout<<"Hello,World!";cout<<endl;

為何它可以這樣連起來寫？我們分析一下：按執行順序，系統首先調用cout.operator<<("Hello,World!")，然後呢？然後cout.operator<<會返回它本身，就是說在函式的最後一行會出現類似於return *this這樣的語句，因此cout.operator<<("Hello,World!")的調用結果就返回了cout，接著它後面又緊跟著.operator<<(endl)，這相當於cout.operator<<(endl)——於是又會進行下一個輸出，如果往下還有很多<<算符，調用就會一直進行……哇噢，是不是很聰明？現在你明白我們的MyOutstream::operator<<最後一行的奧妙了吧！

再注意一下main函式中最激動人心的那一行：

myout<<"\n"

我們知道，最後出現的"\n"可以實現一個換行，不過我們在用C++時教程中總是有意無意地讓我們使用endl，兩者看上去似乎一樣——究竟其中有什麼玄妙？查書，書上說endl是一個操縱符（manipulator），它不但實現了換行操作，而且還對輸出緩衝區進行刷新。什麼意思呢？原來在執行輸出操作之後，數據並非立刻傳到輸出設備，而是先進入一個緩衝區，當適宜的時機（如設備空閒）後再由緩衝區傳入，也可以通過操縱符flush,ends,或unitbuf進行強制刷新：

cout<<"Hello,World!"<<"Flush the screen now!!!"<<flush;

這樣當程式執行到operator<<(flush)之前，有可能前面的字元串數據還在緩衝區中而不是顯示在螢幕上，但執行operator<<(flush)之後，程式會強制把緩衝區的數據全部搬運到輸出設備並將其清空。而操縱符endl相當於<<"\n"<<flush;

不過可能在螢幕上顯示是手動刷新與否區別看來都不大。但對於檔案等輸出對象就不大一樣了：過於頻繁的刷新意味著老是寫盤，會影響速度。因此通常是寫入一定的位元組數後再刷新，如何操作？靠的就是這些操縱符。

cout控制符

要使用下面的控制符，你需要在相應的源檔案中包含頭檔案“iomanip”。也就是添加如下代碼：
#include <iomanip>

控制符---描 述
dec --- 置基數為10，後由十進制輸出（系統默認形式）
hex --- 置基數為16，後由十六進制輸出
oct --- 置基數為8，後由八進制輸出
setfill(c) --- 設填充字元為c
setprecision(n) --- 設定實數的精度為n位
setw(n) --- 設域寬為n個字元
setiosflags(ios::fixed) --- 固定的浮點顯示
setiosflags(ios::scientific) --- 指數表示
setiosflags(ios::left) --- 左對齊
setiosflags(ios::right) --- 右對齊
setiosflags(ios::skipws) --- 忽略前導空白
setiosflags(ios::uppercase) --- 16進制數大寫輸出
setiosflags(ios::lowercase) ---16進制數小寫輸出

其中：setw設定域寬，使用一次就得設定一次，其他的函式，設定一次永久有效。

cout的相關信息

1 cout的類型是 iostream

2 ostream使用了單例模式，

保護的構造函式，不能在類外創建另一個對象(用 ostream os 測試)

拷貝構造私有，不能通過已有對象，構造新對象(用 ostream os(cout) 測試)

拷貝賦值私有，（用 cout=cout 測試）

3 cout在命名空間std中，使用前需要using namespace std,或者std::cout

4 可以使用引用，或指針指向這個對象，意思想說，想用ostream 做一個函式的形式參數，就必須使用引用或指針。因為實參肯定是cout,且只能有這一個對象。

5 cout<<對象； 對象的類型用OO表示，如想用cout列印一個對象，即cout<<對象，可使用如下程式

friend ostream& operator<< (ostream& os,
const OO& c) {//為什麼必須使用友元
return os << c.成員1 <<" : "<<c.成員2;
}

運算符重載

用法：把成員函式/友元函式的名字改為 operator運算符 就行了

調用的時候這么調用

例如：

class Obj

{

public:

void operator--(int s)

{

cout <<s;

}

}

int main(void)

{
Obj o;

o--4;

//此時列印出一個4來

return 0;

}

其他信息

C++的iostream家族

好了，說了這么多，C++的iostream家族與C的printf/scanf/gets/puts/getchar/putchar家庭相比究竟有何優勢？首先是類型處理更安全、智慧型，想想printf中對付int、float等的"%d"、"%f"等說明符真是多餘且麻煩，萬一用錯了搞不好還會死掉；其次是擴展性更強：我要是新定義一個複數類Complex，printf對其是無能為力，最多只能分別輸出實、虛部，而iostream使用的<<、>>操作符都是可重載的，你只要重載相關的運算符就可以了；而且流風格的寫法也比較自然簡潔，不是么？

但是，iostream也有缺點：他們的速度比prints/scanf等函式慢得多（畢竟得檢測類型），而且如果你要進行一些特殊操作（如保留小數點後n位），printf比cout方便得多。