[C++] 1.1 std::cout、std::endl、std::cin

介绍

std::cout、std::endl 、std::cin 都位于 C++ 标准库 iostream 中。

std::cout

std::cout 它允许我们将数据发送到控制台并以文本形式打印。std::cout 先将数据发送到缓存中，C++自动将缓存中的数据按一定规则输出到控制台中。

示范

1. 输出 字面量

#include <iostream> //引入标准输出、输入库

int main()
{
    std::cout << "Hello world!"; // 输出 Hello world! 到控制台
    std::cout << 4;                 // 输出 4 到控制台

    return 0;
}

2. 输出 变量

#include <iostream> //引入标准输出、输入库

int main()
{
    int number {18};

    std::cout << number; // 输出 number 的值到控制台

    return 0;
}

3. 混合输出

#include <iostream> //引入标准输出、输入库

int main()
{
    int age {18};

    std::cout << "My Name is Alex, and I am " << age << " years old.";

    return 0;
}

std::endl

std::endl 它先发送一个换行命令到缓存中，并立刻将缓存中的数据输出到控制台。

std::endl 和 \n 的效果上都是换行。但std::endl 是先换行并立刻刷新缓存到控制台。\n 只进行换行。因此当有大量换行需求时推荐时候 \n 来进行换行，因为每个std::endl 都执行一次刷新缓存会影响性能。

示范

#include <iostream> //引入标准输出、输入库

int main()
{
    std::cout << "Hi" << std::endl;
    std::cout << "My Name is Alex.";

    return 0;
}

std::cin

std::cout 将数据打印到控制台（使用插入运算符 << 提供数据），std::cin从键盘读取输入。通常使用提取运算符 >> 将输入数据放入变量中。同时 std::cout也是有缓存的。

示范

1. 单次输入

#include <iostream>

int main()
{
    std::cout << "Enter a numbers: ";

    int x{};
    std::cin >> x;

    std::cout << "You entered " << x << '\n';

    return 0;
}

2. 多次输入

#include <iostream>

int main()
{
    std::cout << "Enter two numbers: ";

    int x{};
    std::cin >> x;

    int y{};
    std::cin >> y;

    std::cout << "You entered " << x << " and " << y << '\n';

    return 0;
}

这个程序输入到两个变量中（这次作为单独的语句）。我们将运行这个程序两次。

运行 #1：当遇到 std::cin >> x; 时，程序将等待输入。输入值 4。输入 4\n 进入输入缓冲区，值 4 被提取到变量 x 中。

当遇到 std::cin >> y; 时，程序将再次等待输入。输入值 5。输入 5\n 进入输入缓冲区，值 5 被提取到变量 y 中。最后，程序将打印 You entered 4 and 5。

这次运行的结果应该没有什么令人惊讶的地方。

运行 #2：当遇到 std::cin >> x 时，程序将等待输入。输入 4 5。输入 4 5\n 进入输入缓冲区，但只有 4 被提取到变量 x（提取在空格处停止）。

当遇到 std::cin >> y 时，程序不会等待输入。相反，输入缓冲区中仍然存在的 5 被提取到变量 y 中。然后程序打印 You entered 4 and 5。

注意，在第二次运行中，当提取到变量 y 时，程序没有等待用户输入额外的内容，因为输入缓冲区中已经存在可用的先前输入。

3. 输入错误

#include <iostream>

int main()
{
    std::cout << "Enter a numbers: ";

    int x{};
    std::cin >> x;

    std::cout << "You entered " << x << '\n';

    return 0;
}

如果用户输入 5a 并按下回车，缓冲区中会添加 5a\n。5 将被提取，转换为整数，并赋值给变量 x。a\n 将留在输入缓冲区中，供下一次提取使用。

如果用户输入'b'并按回车键，b\n 将被添加到缓冲区中。因为 b 不是有效的整数，所以无法提取任何字符，这是一个提取失败。变量 x 将被设置为 0，并且在输入流被清除之前，未来的提取操作都将失败。

如果 std::cin 由于之前提取失败而处于不良状态，那么这里什么也不会发生。变量 x 的值不会被改变。

<< 和 >> 的分辨

插入运算符（<<）和提取运算符（>>）都表示数据移动的方向。经常并搞混。一个简单的记忆方法：

• std::cin 和 std::cout 始终位于运算符的左侧。

• std::cout 用于输出一个值（cout = character output）。

• std::cin 用于获取输入值（cin = character input）。

• << 与 std::cout 一起使用，表示数据移动的方向。std::cout << 4 将值 4 移动到控制台。

• >> 与 std::cin 一起使用，表示数据移动的方向。std::cin >> x 将用户从键盘输入的值移动到变量 x 中。