C++ 标准库之 iomanip 、操作符 ios::fixed 以及 setprecision 使用的惨痛教训经验总结

本菜鸡自从退役之后就再也没怎么敲过 C++ 代码，在 C++ 语言下，求解关于浮点数类型的问题时，之前有碰到类似的情况，但是似乎都没有卡这块的数据，基本上用一个 setprecision 函数保留几位有效数字就 AC 了。但这次在计算任意五个数的平均值时卡在了一组数据上，问题如下：

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <stdio.h>
using namespace std;
int main(){
    float a,b,c,d,e;
    cin>>a>>b>>c>>d>>e;
    float ave = (a+b+c+d+e)*1.0/5;
    //cout<<setiosflags(ios::fixed)<<setprecision(2)<<ave*1.0<<endl;
    cout<<setprecision(2)<<ave*1.0<<endl;
    //printf("%.2f",ave);
    return 0;
}
/*
 * Problem: 连续输入5个数，数的范围为0.00~2.00，输出其平均值，并保留两位小数。
 *
**/

/*
用例:
1.82 1.86 1.88 1.65 1.78

对应输出应该为:

1.80

你的输出为:

1.8

*
**/

我们从头到尾来看看这段代码吧。

首先是头文件：#include ，我们可能没太见过，老实说我也是第一次见，以前都是用 C++ 那个总的头文件 #include<bits/stdc++.h> ，包含了全部的C++头文件，所以很多小的头文件可能都不太记得。

关于 bits/stdc++.h 的源代码如下：

// C++ includes used for precompiling -*- C++ -*-

// Copyright (C) 2003-2014 Free Software Foundation, Inc.
//
// This file is part of the GNU ISO C++ Library.  This library is free
// software; you can redistribute it and/or modify it under the
// terms of the GNU General Public License as published by the
// Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
// any later version.

// This library is distributed in the hope that it will be useful,
// but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
// MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
// GNU General Public License for more details.

// Under Section 7 of GPL version 3, you are granted additional
// permissions described in the GCC Runtime Library Exception, version
// 3.1, as published by the Free Software Foundation.

// You should have received a copy of the GNU General Public License and
// a copy of the GCC Runtime Library Exception along with this program;
// see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively.  If not, see
// <http://www.gnu.org/licenses/>.

/** @file stdc++.h
 *  This is an implementation file for a precompiled header.
 */

// 17.4.1.2 Headers

// C
#ifndef _GLIBCXX_NO_ASSERT
#include <cassert>
#endif
#include <cctype>
#include <cerrno>
#include <cfloat>
#include <ciso646>
#include <climits>
#include <clocale>
#include <cmath>
#include <csetjmp>
#include <csignal>
#include <cstdarg>
#include <cstddef>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <ctime>

#if __cplusplus >= 201103L
#include <ccomplex>
#include <cfenv>
#include <cinttypes>
#include <cstdalign>
#include <cstdbool>
#include <cstdint>
#include <ctgmath>
#include <cwchar>
#include <cwctype>
#endif

// C++
#include <algorithm>
#include <bitset>
#include <complex>
#include <deque>
#include <exception>
#include <fstream>
#include <functional>
#include <iomanip>
#include <ios>
#include <iosfwd>
#include <iostream>
#include <istream>
#include <iterator>
#include <limits>
#include <list>
#include <locale>
#include <map>
#include <memory>
#include <new>
#include <numeric>
#include <ostream>
#include <queue>
#include <set>
#include <sstream>
#include <stack>
#include <stdexcept>
#include <streambuf>
#include <string>
#include <typeinfo>
#include <utility>
#include <valarray>
#include <vector>

#if __cplusplus >= 201103L
#include <array>
#include <atomic>
#include <chrono>
#include <condition_variable>
#include <forward_list>
#include <future>
#include <initializer_list>
#include <mutex>
#include <random>
#include <ratio>
#include <regex>
#include <scoped_allocator>
#include <system_error>
#include <thread>
#include <tuple>
#include <typeindex>
#include <type_traits>
#include <unordered_map>
#include <unordered_set>
#endif

include 是 I/O 流控制头文件，类似与 C 里面的格式化输出一样，记住就好，具体的一些操作符及作用可以参考下表所示。

操作符	作用
dec	设置整数为十进制
hex	设置整数为十六进制
oct	设置整数为八进制
setbase(n)	设置整数为n进制(n=8,10,16)
setfill(n)	设置字符填充，c可以是字符常或字符变量
setprecision(n)	设置浮点数的有效数字为n位
setw(n)	设置字段宽度为n位
setiosflags(ios::fixed)	设置浮点数以固定的小数位数显示
setiosflags(ios::scientific)	设置浮点数以科学计数法表示
setiosflags(ios::left)	输出左对齐
setiosflags(ios::right)	输出右对齐
setiosflags(ios::skipws)	忽略前导空格
setiosflags(ios::uppercase)	在以科学计数法输出E与十六进制输出X以大写输出，否则小写
setiosflags(ios::showpos)	输出正数时显示"+"号
setiosflags(ios::showpoint)	强制显示小数点
resetiosflags()	终止已经设置的输出格式状态，在括号中应指定内容

浮点数但是我们要记住的一点是，一个浮点数的有效数字位数默认为为 6 位，你可以通过 setprecision(n) 操作符来修改显示有效数字的有效数字的位数。但我们需要注意以下两个重要的易错点：

• 如果有效数少于要显示的数字，则 setprecision 将舍去
• 末尾的零将被省略

那我们如果想要根据我们自己的意愿输出小数点后相应的位数，我们又该怎么办呢？

C++ 在 iostream 头文件中定义了一个 ios::fixed 操作符，它可以使输出数据用小数点的形式打印在屏幕上。这样我们就可以人为的控制输出自己想保留小数点后相应的位数。

setiosflags(ios::fixed) 是定义在 中的函数，该操作符的作用是执行有参数指定区域内的动作，我们传入了参数 ios::fixed ，该参数指定的动作是以带小数点的形式表示浮点数，并且在允许的精度范围内尽可能的把数字移向小数点右侧。

例如我们还是拿上面那个例子来说：

cout<<ave*1.0<<endl;                                                (1)
cout<<setprecision(2)<<ave*1.0<<endl;                               (2)
cout<<setiosflags(ios::fixed)<<ave*1.0<<endl;                       (3)
cout<<setiosflags(ios::fixed)<<setprecision(2)<<ave*1.0<<endl;      (4)

根据上面所描述的那样，我们很容易得出如下结果：

(1) = 1.798
(2) = 1.8
(3) = 1.798000
(4) = 1.80