Язык программирования C++. Пятое издание - Стенли Липпман

*Означает стандартное состояние потока

Таблица 17.18. Манипуляторы, определенные в объекте iomanip

setfill(ch) Заполнить отступ символом ch setprecision(n) Установить точность n числа с плавающей точкой setw(w) Читать или писать значение в w символов setbase(b) Вывод целых чисел с базой b

Ранее в программах уже использовался манипулятор endl, который "записывался" в поток вывода как будто это значение. Но манипулятор endl — не обычное значение; он выполняет операцию: выводит символ новой строки и сбрасывает буфер.

Большинство манипуляторов изменяет флаг формата

Манипуляторы используются для двух общих категорий управления выводом: контроль представления числовых значений, а также контроль количества и расположения заполнителей. Большинство манипуляторов, изменяющих флаг формата, предоставлены парами для установки и сброса; один манипулятор устанавливает флаг формата в новое значение, а другой сбрасывает его, восстанавливая стандартное значение.

Манипуляторы, изменяющие флаг формата потока, обычно оставляют флаг формата измененным для всего последующего ввода-вывода.

Тот факт, что манипулятор вносит постоянное изменение во флаг формата, может оказаться полезным, когда имеется ряд операций ввода-вывода, использующих одинаковое форматирование. Действительно, некоторые программы используют эту особенность манипуляторов для изменения поведения одного или нескольких правил форматирования ввода или вывода. В таких случаях факт изменения потока является желательным.

Но большинство программ (и что еще важней, разработчиков) ожидают, что состояние потока будет соответствовать стандартным библиотечным значениям. В этих случаях оставленный в нестандартном состоянии поток может привести к ошибке. В результате обычно лучше отменить изменение состояния, как только оно больше не нужно.

Контроль формата логических значений

Хорошим примером манипулятора, изменяющего состояние формата своего объекта, является манипулятор boolalpha. По умолчанию значение типа bool выводится как 1 или 0. Значение true выводится как целое число 1, а значение false как 0. Это поведение можно переопределить, применив к потоку манипулятор boolalpha:

cout << "default bool values: " << true << " " << false

     << "nalpha bool values: " << boolalpha

     << true << " " << false << endl;

Эта программа выводит следующее:

default bool values: 1 0

alpha bool values: true false

Как только манипулятор boolalpha "записан" в поток cout, способ вывода логических значений изменяется. Последующие операции вывода логических значений отобразят их как "true" или "false".

Чтобы отменить изменение флага формата потока cout, применяется манипулятор noboolalpha:

bool bool_val = get_status();

cout << boolalpha    // устанавливает внутреннее состояние cout

     << bool_val

     << noboolalpha; // возвращает стандартное внутреннее состояние

Здесь формат вывода логических значений изменен только для вывода значения bool_val. Как только это значение будет выведено, поток немедленно возвращается в первоначальное состояние.

Определение базы целочисленных значений

По умолчанию целочисленные значения выводятся и читаются в десятичном формате. Используя манипуляторы hex, oct и dec, базу записи числа можно изменить на восьмеричную, шестнадцатеричную и обратно на десятичную базу:

cout << "default: " << 20 << " " << 1024 << endl;

cout << "octal: " << oct << 20 << " " << 1024 << endl;

cout << "hex: " << hex << 20 << " " << 1024 << endl;

cout << "decimal: " << dec << 20 << " " << 1024 << endl;

После компиляции и запуска на выполнение эта программа выводит следующее:

default: 20 1024

octal: 24 2000

hex: 14 400

decimal: 20 1024

Обратите внимание, как и манипулятор boolalpha, эти манипуляторы изменяют флаг формата. Они срабатывают сразу после применения и влияют на весь последующий вывод целочисленных значений, пока формат не изменит применение другого манипулятора.

Манипуляторы hex, oct и dec влияют на вывод только целочисленных операндов, но не значений с плавающей запятой.

Индикация базы числа в выводе

По умолчанию при выводе числа нет никакого визуального уведомления об используемой базе. Например, 20 — это действительно 20, или восьмеричное представление числа 16? Когда числа выводятся в десятичном режиме, они отображаются, как и ожидается. Если необходимо выводить восьмеричные или шестнадцатеричные значения, вероятней всего, придется использовать также манипулятор showbase. Он заставляет поток вывода использовать те же соглашения, что и при определении базы целочисленных констант.

• Предваряющий 0x означает шестнадцатеричный формат.

• Предваряющий 0 означает восьмеричный формат.

• Отсутствие любого индикатора означает десятичное число.

Здесь предыдущая программа пересмотрена для использования манипулятора showbase:

cout << showbase; // отображать базу при выводе целочисленных значений

cout << "default: " << 20 << " " << 1024 << endl;

cout << "in octal: " << oct << 20 << " " << 1024 << endl;

cout << "in hex: " << hex << 20 << " " << 1024 << endl;

cout << "in decimal: " << dec << 20 << " " << 1024 << endl;

cout << noshowbase; // возвратить состояние потока

Вывод пересмотренной программы проясняет смысл:

default: 20 1024

in octal: 024 02000

in hex: 0x14 0x400

in decimal: 20 1024

Манипулятор noshowbase возвращает поток cout в прежнее состояние, когда индикатор базы не отображается.

По умолчанию шестнадцатеричные значения выводятся в нижнем регистре с x, также в нижним регистре. Манипулятор uppercase позволяет отобразить X и шестнадцатеричные цифры a-f в верхнем регистре:

cout << uppercase << showbase << hex

     << "printed in hexadecimal: " << 20 << " " << 1024

     << nouppercase << noshowbase << dec << endl;

Этот оператор создает следующий вывод:

printed in hexadecimal: 0X14 0X400

Манипуляторы nouppercase, noshowbase и dec применяются для возвращения потока в исходное состояние.

Контроль формата значений с плавающей точкой

Контролировать можно три аспекта вывода числа с плавающей запятой.

• Количество выводимых цифр точности.

• Выводится ли число в шестнадцатеричном формате, как фиксированное десятичное число или в экспоненциальном представлении.

• Выводится ли десятичная точка для целочисленных значений с плавающей запятой.

По умолчанию значения с плавающей запятой выводятся с шестью цифрами точности; десятичная точка не отображается при отсутствии дробной части; в зависимости от величины значения используется фиксированный десятичный формат или экспоненциальная форма. Библиотека выбирает формат, увеличивающий удобочитаемость числа. Очень большие и очень маленькие значения выводятся в экспоненциальном представлении. Другие значения выводятся в фиксированном десятичном формате.

Определение точности

По умолчанию точность контролирует общее количество отображаемых цифр. При выводе значение с плавающей запятой округляется (а не усекается) до текущей точности. Таким образом, если текущая точность четыре, то число 3.14159 становится 3.142; если точность три, то оно выводится как 3.14.

Для изменения точности можно воспользоваться функцией-членом precision() объекта ввода-вывода или манипулятором setprecision. Функция-член precision() перегружена (см. раздел 6.4). Одна ее версия получает значение типа int и устанавливает точность в это новое значение. Она возвращает предыдущее значение точности. Другая версия не получает никаких аргументов и возвращает текущее значение точности. Манипулятор setprecision получает аргумент, который и использует для установки точности.

Манипулятор setprecision и другие манипуляторы, получающие аргументы, определяются в заголовке iomanip.