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C++ cout输出语句用法详解

cout 可用于在计算机屏幕上显示信息,程序可以显示的最简单的屏幕输出类型是控制台输出,它只是纯文本。

控制台这个词是一个老旧的计算机术语,计算机操作员通过在终端上打字来与系统进行交互的日子。终端由简单的屏幕和键盘组成,被称为控制台。

在现代计算机上,运行的是 Windows 或 Mac OS 等图形操作系统,控制台输出通常显示在如图 1 所示的窗口中。C++ 提供了一个名为 cout 的对象,用于产生控制台输出。cout 这个词可以看作是来源于 console output(控制台输出)。

控制台窗口
图 1 控制台窗口

cout 被分类为流对象,这意味着它是使用数据流的。要在屏幕上打印消息,则可以发送一串字符到 cout。还是来看一下下列程序中的第 7 行:
// A simple C++ program
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    cout << "Programming is great fun!";
    return 0;
}
<< 操作符用于将字符串"Programming is great fine!"发送到 cout。当以这种方式使用 << 符号时,它被称为流插入运算符。运算符右侧的项目被插入到输出流中,该输出流将被发送到 cout 以在屏幕上显示。

流插入运算符总是写为两个小于号,它们之间没有空格。因为正在使用它将数据流发送到 cout 对象,所以可以将流插入运算符视为必须指向 cout 的箭头,如下所示。

cout<<"Hello";
cout<—"Hello";

下面的这个程序显示了编写相同程序的另外一种方法。
// A simple C++ program
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    cout << "Programming is " << "great fun!";
    return 0;
}
可以看到,流插入运算符可以用于发送多个项目到 cout。该程序的输出与之前同。

以下程序显示的还是用另一种方式来完成同样的事情:
// A simple C++ program
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    cout << "Programming is ";
    cout << "great fun!";
    return 0;
}
该程序的输出结果与前面程序是一样的。

理解此程序的一个重要概念是:尽管输出被分成两个编程语句,但该程序仍将在单行上显示该消息。除非另有说明,否则发送给 cout 的信息将以连续的流显示。有时这可能会产生不太理想的结果,下面的程序说明了这一点:
// A unruly printing program
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    cout << " The following items were top sellers";
    cout << "during the month of June:";
    cout << "Computer games";
    cout << "Coffee";
    cout << "Aspirin";
    return 0;
}
程序输出结果:

The following items were top sellersduring the month of June:Computer gamesGoffeeAspirin

实际输出的结果看起来并不像源代码中字符串的排列方式。首先,可以发现在单词“sellers”和“during”之间以及“June:”和“Computer”之间都没有显示空格。cout 严格按发送的字符串显示消息,所以,要显示空格,则它们必须出现在字符串中。

其次,虽然在源代码中输出的字符串被分成 5 行,但是最终输出的结果却只有一个长字符串。因为字符串太长一行显示不完,所以在显示时才会绕到第 2 行。造成这种输出结果的原因是 cout 不会开始新的一行,除非告诉它这样做。

有两种方法可以指示 cout 开始新的一行。第一种方法是给 cout 发送一个名为 endl(发音为“end-line”或“end-L”)的流操作符,如下面的程序所示:
//An unruly printing program
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    cout << "The following items were top sellers" << endl;
    cout << "during the month of June:" << endl;
    cout << "Computer games" << endl;
    cout << "Coffee" << endl;
    cout << "Aspirin" << endl;
    return 0;
}
程序输出结果:

The following items were top sellers
during the month of June:
Computer games
Coffee
Aspirin

注意,endl 的最后一个字符是字母 L 的小写形式,不是数字 1。

每次 cout 遇到一个 endl 流操作符,它将输出提前到下一行的开始,以便后续打印。操作符可以插入到发送给 cout 的字符串中的任何位置,只要它在双引号之外。请注意,endl 也在最后一行的输出结尾使用。

使后续输出在新行上开始的第2种方法是在要输出的字符串中插入 \n。下面程序就是 这样做的:
//An unruly printing program
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    cout << "The following items were top sellers\n";
    cout << "during the month of June:\n";
    cout << "Computer games\nCoffee";
    cout << "\nAspirin";
    return 0;
}
程序输出结果:

The following items were top sellers
during the month of June:
Computer games
Coffee
Aspirin

\n 是转义序列的示例。转义序列被写为反斜杠字符(\),后跟一个控制字符,用于控制显示输出的方式。C++ 中有许多转义序列。换行符序列(\n)正是其中之一。

当 cout 在字符串中遇到 \n 时,它不会在屏幕上打印,而是将其解释为一个特殊的命令,将输出光标推到下一行。有些人可能已经注意到插入转义序列比插入 endl 要少,这就是为什么一些程序员更喜欢它的原因。

转义序列使程序员能够更好地控制程序输出信息的方式。表 1 列出了若干个常用的转义序列。

表 1 常用转义序列
转义序列 名 称 说 明
\n 换行 将光标移到下一行进行后续打印
\t 水平制表 将光标跳到下一个制表位置
\a 报警 使计算机发出蜂鸣
\b 退格 使光标后退(例如向左移动)一个位置
\r 回车 将光标移到当前行(不是下一行)的开头
\\ 反斜杠 打印一个反斜杠字符
\* 单引号 打印一个单引号字符
\" 双引号 打印一个双引号字符

刚开始学习 C++ 的学生容易犯的一个常见错误是在尝试写入转义序列时使用正斜杠(/)而不是反斜杠(\)。这样是无效的。来看下面的代码行示例。

cout << "Four score/nAnd seven/nYears ago. /n"; // 错误!

因为程序员不小心写了 /n 而不是 \n,所以 cout 只会在屏幕上显示 /n 字符,而不是开始一个新的输出行。此代码将创建以下输出:

Four score/nAnd seven/nYears ago./n

另一个常见的错误是忘记把 \n 放在引号内。例如,以下代码将无法编译。

cout << "Good" << \n; // 错误!
cout << "Morning" << \n; //该代码不会被编译

可以通过将 \n 序列放在字符串文字中来更正代码,如下所示:

cout << "Good\n"; //这才是正确的
cout <<"Morning\n";

重要的是不要将反斜杠(\)与正斜杠(/)混淆。转义序列必须以反斜杠开头,放置在引号内,反斜杠和控制字符之间没有空格。

在字符串中键入转义序列时,需键入两个字符(反斜杠后跟另一个字符)。但是,转义序列是作为单个字符存储在存储器中的。

例如,来看下面这个字符串文字:

"One\nTwo\nThree\n"

图 2 中的示意图将该字符串分解成了单个字符,这样就可以清楚地看到每个 \n 转义序列是如何被认为只是一个字符的。

字符串分解示意图
图 2 字符串分解示意图

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