【GESP】C++三级知识点研究，cout输出进制转换

GESP C++三级考试大纲中，涉及进制转换的内容，之前在考纲介绍中重点针对进制转换的数学方法进行了介绍，在进行真题练习的过程中，发现其中涉及不少cout函数进制输出的题目，因此本文对此进行总结分享。

相关考纲：

• 【GESP】C++三级考试大纲知识点梳理, （2）数据的进制转换

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在 C++ 编程中，我们经常需要以不同进制（如 二进制、八进制、十六进制）的形式输出整数。cout 提供了直观的格式控制方式，但每种进制的处理方式略有不同。

一、基础知识：cout 与格式控制符

C++ 中的 cout（定义于 <iostream>）可以通过 操纵符（manipulators） 来控制整数的进制输出。这些操纵符定义于头文件 <iomanip> 中。

二、常见格式控制符

控制符	功能	恢复方法
hex, oct, dec	设置进制(十六，八，十进制)	设置为 dec 恢复
bitset<N>(x)	用于显示 x 的 N 位二进制表示	设置为 dec 恢复
showbase	显示 0x、0 前缀	noshowbase
uppercase	十六进制字母大写	nouppercase
left, right, internal	对齐方向	设置为 right 等默认
setfill()	设置填充字符	setfill(' ')

可以看到，格式控制符的设置不是一次性的，在设置后会持续作用于后续所有输出，直到你显式修改或恢复为默认，这点需要注意。当然也有一些一次性有效的格式控制符，如：

控制符	功能	特点
setw(n)	设置字段宽度	只作用于下一个输出项

🔸 综合示例

#include <iostream>
#include <iomanip>   // oct, hex, dec, showbase, uppercase
#include <bitset>    // bitset 用于二进制输出

using namespace std;

int main() {
    int value = 255;

    // 十进制（默认）
    cout << "十进制: " << value << endl;

    // 八进制输出
    cout << oct;
    cout << "八进制（无前缀）: " << value << endl;
    cout << showbase << "八进制（带前缀）: " << value << endl;

    // 十六进制输出
    cout << hex;
    cout << "十六进制（小写）: " << value << endl;
    cout << uppercase << "十六进制（大写）: " << value << endl;
    cout << showbase << "十六进制（大写带前缀）: " << value << endl;

    // 恢复十进制
    cout << dec << nouppercase << noshowbase;
    cout << "恢复十进制: " << value << endl;

    // 二进制输出
    cout << "二进制（8位）: " << bitset<8>(value) << endl;
    cout << "二进制（16位）: " << bitset<16>(value) << endl;

    return 0;
}

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输出解释（value = 255）：

十进制: 255
八进制（无前缀）: 377
八进制（带前缀）: 0377
十六进制（小写）: ff
十六进制（大写）: FF
十六进制（大写带前缀）: 0XFF
恢复十进制: 255
二进制（8位）: 11111111
二进制（16位）: 0000000011111111

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🔸 同时按不同控制符输出

你可以一行中依次设置不同控制符：

cout << "十六进制: " << hex << showbase << value << ", ";
cout << "八进制: " << oct << showbase << value << ", ";
cout << "十进制: " << dec << value << endl;

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🔸 二进制格式控制（补零等）

int n = 5;
cout << "补零二进制（8位）: " << bitset<8>(n) << endl;
// 输出：00000101

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🔸 控制符影响与恢复

#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;

int main() {
    int x = 255;

    cout << hex << showbase << uppercase;
    cout << "十六进制格式输出: " << x << endl;  // 输出: 0XFF

    // 下一行也会被格式影响（仍是 hex、showbase、uppercase）
    cout << "再次输出十六进制: " << x << endl;  // 输出: 0XFF

    // ✅ 显式恢复为默认设置
    cout << dec << noshowbase << nouppercase;
    cout << "恢复十进制输出: " << x << endl;   // 输出: 255

    // setw 只对下一个输出有效
    cout << setfill('0') << setw(5) << x << " ";
    cout << x << endl;  // 第二个 x 没有被 setw(5) 影响
}

三、与printf格式化输出对比

进制	cout 操纵符（C++风格）	printf 格式控制（C风格）	示例值：x = 255	输出示例
十进制	cout << dec << x;（默认）	printf("%d", x);		255
八进制	cout << oct << x;	printf("%o", x);		377
八进制（前缀）	cout << showbase << oct << x;	printf("%#o", x);		0377
十六进制	cout << hex << x;	printf("%x", x);		ff
十六进制（大写）	cout << uppercase << hex << x;	printf("%X", x);		FF
十六进制（前缀）	cout << showbase << hex << x;	printf("%#x", x);		0xff
十六进制（大写+前缀）	cout << showbase << uppercase << hex << x;	printf("%#X", x);		0XFF
二进制	cout << bitset<N>(x);（需 #include <bitset>）	❌ 不支持（需自定义实现）	bitset<8>(255)	11111111
二进制（补零）	bitset<16>(x)	❌ 不支持	bitset<16>(5)	0000000000000101

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重点对比说明

项目	cout（C++）	printf（C）
风格	类型安全、链式操作、可组合	控制字符串灵活、传统写法
默认输出进制	十进制（dec）	十进制（%d）
八/十六进制支持	原生支持操纵符 oct, hex, showbase	原生支持 %o, %x, %#x
大小写控制	uppercase	%x / %X
二进制输出	需使用 bitset<N>(x)	不支持，需要自己写函数
输出前缀	showbase 控制	%#o、%#x 控制
灵活性	更现代、支持重载、自定义格式	简洁快速、格式灵活

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示例比较：输出 255

使用 cout

int x = 255;
cout << dec << x << endl;                        // 255
cout << oct << x << endl;                        // 377
cout << showbase << oct << x << endl;            // 0377
cout << hex << x << endl;                        // ff
cout << showbase << uppercase << hex << x << endl; // 0XFF
cout << bitset<8>(x) << endl;                    // 11111111

使用 printf

int x = 255;
printf("%d\n", x);      // 255
printf("%o\n", x);      // 377
printf("%#o\n", x);     // 0377
printf("%x\n", x);      // ff
printf("%#X\n", x);     // 0XFF
// 二进制需要自写函数，无法直接 printf

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总结建议

场景	推荐使用
类型安全、现代 C++ 风格	cout
需要二进制输出、位操作调试	cout + bitset
需要快速格式化、多种格式混合打印	printf
在嵌入式/老系统中（如比赛）	printf

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所有代码已上传至Github：https://github.com/lihongzheshuai/yummy-code

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