C++ 的输入输出主要依赖于 标准输入输出流库 <iostream>。它提供了 cin（输入）、cout（输出）、cerr（错误输出）和 clog（日志输出），用于控制台输入输出操作。

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1. cout 标准输出

cout（Console Output）用于向标准输出（控制台）打印数据。

1.1 输出基本数据

#include <iostream>

int main() {
    std::cout << "Hello, C++!" << std::endl;
    return 0;
}

解释：

• std::cout：用于输出文本或变量到控制台。
• <<（流插入运算符）：用于连接 cout 和要输出的内容。
• std::endl：换行（等效于 "\n"），同时会刷新输出缓冲区。

输出：

Hello, C++!

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1.2 输出多个变量

#include <iostream>

int main() {
    int a = 10;
    double b = 3.14;
    std::cout << "a = " << a << ", b = " << b << std::endl;
    return 0;
}

输出：

a = 10, b = 3.14

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2. cin 标准输入

cin（Console Input）用于从标准输入（键盘）读取数据。

2.1 读取单个变量

#include <iostream>

int main() {
    int age;
    std::cout << "请输入你的年龄: ";
    std::cin >> age;
    std::cout << "你的年龄是: " << age << std::endl;
    return 0;
}

输入示例：

请输入你的年龄: 25

输出：

你的年龄是: 25

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2.2 读取多个变量

#include <iostream>

int main() {
    int x;
    double y;
    std::cout << "请输入整数和小数（用空格分隔）: ";
    std::cin >> x >> y;
    std::cout << "你输入的整数: " << x << ", 小数: " << y << std::endl;
    return 0;
}

输入示例：

请输入整数和小数（用空格分隔）: 10 5.67

输出：

你输入的整数: 10, 小数: 5.67

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3. cerr 错误输出

cerr（Console Error）用于输出错误信息，不会被缓冲（即时输出）。

#include <iostream>

int main() {
    std::cerr << "发生错误: 无效输入!" << std::endl;
    return 0;
}

输出（到标准错误流）：

发生错误: 无效输入!

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4. clog 日志输出

clog（Console Log）用于输出日志信息，是缓冲输出（不会立即刷新）。

#include <iostream>

int main() {
    std::clog << "日志信息: 程序正在运行..." << std::endl;
    return 0;
}

输出（到标准日志流）：

日志信息: 程序正在运行...

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5. 处理字符串输入

5.1 cin 读取单词

cin 只会读取第一个空格前的字符：

#include <iostream>

int main() {
    std::string name;
    std::cout << "请输入你的名字: ";
    std::cin >> name;
    std::cout << "你好, " << name << "!" << std::endl;
    return 0;
}

输入示例：

请输入你的名字: 张三 李四

输出：

你好, 张三!

注意： "李四" 被忽略，因为 cin 遇到空格会停止读取。

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5.2 getline() 读取整行

如果需要读取包含空格的字符串，使用 getline()：

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string fullName;
    std::cout << "请输入你的全名: ";
    std::getline(std::cin, fullName);
    std::cout << "你好, " << fullName << "!" << std::endl;
    return 0;
}

输入示例：

请输入你的全名: 张三 李四

输出：

你好, 张三 李四!

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6. 格式化输出（setw、setprecision）

C++ 提供 <iomanip> 头文件用于格式化输出。

#include <iostream>
#include <iomanip>

int main() {
    double pi = 3.1415926535;

    std::cout << "默认输出: " << pi << std::endl;
    std::cout << "保留两位小数: " << std::fixed << std::setprecision(2) << pi << std::endl;
    std::cout << "字段宽度 10: " << std::setw(10) << pi << std::endl;

    return 0;
}

输出：

默认输出: 3.14159
保留两位小数: 3.14
字段宽度 10:       3.14

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7. 处理输入失败（cin.fail()）

如果用户输入错误的数据类型，cin 会进入错误状态，可以用 cin.fail() 检测：

#include <iostream>

int main() {
    int number;
    std::cout << "请输入一个整数: ";
    std::cin >> number;

    if (std::cin.fail()) {
        std::cin.clear();  // 清除错误状态
        std::cin.ignore(100, '\n');  // 忽略错误输入
        std::cout << "输入无效，请输入整数!" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "你输入的整数是: " << number << std::endl;
    }

    return 0;
}

输入示例：

请输入一个整数: abc

输出：

输入无效，请输入整数!

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总结

操作	用法
std::cout <<	标准输出
std::cin >>	标准输入
std::cerr <<	错误输出（不缓冲）
std::clog <<	日志输出（缓冲）
std::getline(cin, str)	读取一整行（包含空格）
std::setw(n)	设定字段宽度
std::setprecision(n)	设置小数精度
std::cin.fail()	检测输入失败

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