C++ 基礎輸入輸出完全指南：iostream、流物件與格式化控制

C++ 標準程式庫提供豐富的 I/O 功能，核心概念是 流——位元組序列。資料從裝置（鍵盤、磁碟、網路）流向記憶體為 輸入；從記憶體流向裝置（螢幕、印表機、磁碟）為 輸出。

核心標頭檔

標準輸出流 (cout)

cout 是 ostream 類別實例，連接標準輸出裝置（通常為螢幕）。搭配 流插入運算子 << 使用：

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    char str[] = "Hello C++";
    cout << "Value of str is : " << str << endl;
    return 0;
}

輸出： Value of str is : Hello C++

• << 可鏈式多次使用，編譯器依資料型別選擇適當多載。
• endl 換行並刷新緩衝區；\n 僅換行不刷新。

標準輸入流 (cin)

cin 是 istream 實例，連接標準輸入裝置（通常為鍵盤）。搭配 流擷取運算子 >>：

char name[50];
cout << "請輸入您的名稱： ";
cin >> name;
cout << "您的名稱是： " << name << endl;

• >> 會跳過前導空白字元，遇空白停止（不適合讀取含空格字串，改用 cin.getline()）。
• 可鏈式讀取多值：cin >> name >> age;

標準錯誤流 (cerr) 與標準日誌流 (clog)

兩者皆連接標準錯誤裝置（通常同螢幕），使用 << 操作。小程式差異不明顯，大型專案中應嚴格區分：錯誤用 cerr，日誌用 clog。

最佳實務建議

• 包含 <iostream> 並 using namespace std; 或加前綴 std::。
• 善用 <iomanip> 格式化輸出：setw(10) 寬度、setprecision(4) 精度、fixed 定點表示法。
• 檢查流狀態：if (!cin) 偵測輸入失敗，cin.clear() 重置錯誤旗標，cin.ignore() 清除緩衝區殘留字元。
• 大量資料輸出時考慮 ios::sync_with_stdio(false); cin.tie(nullptr); 提升效能。