[C++] 포맷 플래그(format flag) 및 조작자(manipulator)

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포맷 플래그

 

포맷 플래그는 C++에서 입출력 형식을 지정하기 위한 플래그이다. C에서는 printf() 와 함께 다양한 형식 지정자 및 플래그를 사용하여 입출력 형식을 지정하였지만 C++에서는 입출력 스트림을 이용하여 입출력을 제어하고, 이때 std::cin 혹은 std::out 이 사용되기 때문에 C와 다른 방식으로 입출력 형식을 지정해주어야 한다.

플래그	값	의미
ios::skipws	$\rm 0x0001$	입력 스트림에서 공백 문자(Space, Tap, Enter) 무시
ios::unitbuf	$\rm 0x0002$	출력 스트림에 들어오는 데이터를 버퍼링하지 않고 바로 출력
ios::uppercase	$\rm 0x0004$	16진수 표현의 알파벳을 대문자로 출력
ios::showbase	$\rm 0x0008$	16진수는 $\rm 0x$를, 8진수는 $0$을 붙여 출력
ios::showpoint	$\rm 0x0010$	소수점 이하 끝자리들의 남는 공간을 $0$으로 출력
ios::showpos	$\rm 0x0020$	양수이면 + 기호 출력
ios::left	$\rm 0x0040$	왼쪽 정렬하여 출력
ios::right	$\rm 0x0080$	오른쪽 정렬하여 출력
ios::internal	$\rm 0x0100$	부호는 왼쪽 정렬로, 숫자는 오른쪽 정렬로 출력
ios::dec	$\rm 0x0200$	정수 필드를 10진수로 출력
ios::oct	$\rm 0x0400$	정수 필드를 8진수로 출력
ios::hex	$\rm 0x0800$	정수 필드를 16진수로 출력
ios::scientific	$\rm 0x1000$	실수 필드를 지수 표기법으로 출력
ios::fixed	$\rm 0x2000$	실수 필드를 고정소수점 표기법으로 출력
ios::boolalpha	$\rm 0x4000$	설정시 true를 ture로, false를 false로 출력 설정이 안 되어 있다면 true는 1로, false는 0으로 출력

이러한 플래그는 아래 멤버 함수로 사용한다.

// flags를 스트림의 포맷 플래그로 설정 후 이전 플래그를 반환
long setf(long flags)
// flags에 설정된 비트 값에 따라 스트림의 포맷 플래그를 해제하고 이전 플래그를 반환
long unsetf(long flags)

추가적으로 아래 멤버 함수도 활용된다.

// 출력되는 필드의 최소 너비를 n으로 설정하고 이전 설정된 너비 값을 반환
int width(int n)
// 필드의 빈칸을 cFill 문자로 채우도록 설정하고 이전 문자 값을 반환
char fill(char cFill)
// 출력되는 수의 유효 숫자 자리수를 np개로 설정하는데 이때 정수, 소수점 이하 모두 포함이며 소수점 자체는 제외
int percision(int np)

 

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조작자

 

구체적으로 스트림 조작자를 의미한다. 조작자는 함수이며 매개 변수가 없는 조작자와 매개 변수가 있는 조작자로 나뉜다. 만일 매개변수가 있는 조작자를 사용한다면 프로그램에 <iomanip>을 포함해야 한다.

#include <iomanip>

기본적으로 조작자는 항상 << 혹은 >> 연산자와 함께 사용된다.

매개 변수 없는 조작자
조작자	I/O	용도
endl	O	스트림 버퍼를 모두 출력 후 줄바꿈
oct	O	정수 필드를 8진수로 출력
dec	O	정수 필드를 10진수로 출력
hex	O	정수 필드를 16진수로 출력
left	O	왼쪽 정렬하여 출력
right	O	오른쪽 정렬하여 출력
fixed	O	실수 필드를 고정소수점 표기법으로 출력
scientific	O	실수 필드를 지수 표기법으로 출력
flush	O	스트림 버퍼 강제 출력
showbase	O	16진수는 $\rm 0x$를, 8진수는 $0$을 붙여 출력
noshowbase	O	showbase 지정 취소
showpoint	O	소수점 이하 끝자리들의 남는 공간을 $0$으로 출력
noshowpoint	O	showpoint 지정 취소
showpos	O	양수이면 + 기호 출력
skipws	I	입력 스트림에서 공백 문자(Space, Tap, Enter) 무시
noskipws	I	skipws 지정 취소
boolalpha	O	설정시 true를 ture로, false를 false로 출력 설정이 안 되어 있다면 true는 1로, false는 0으로 출력

매개 변수 있는 조작자
조작자	I/O	용도
resetioflags(long flags)	IO	flags에 지정된 플래그 해제
setbase(int base)	O	base를 출력할 수의 진수로 설정
setfill(char cFill)	I	필드의 빈칸을 cFill 문자로 채우도록 설정
setioflags(long flags)	IO	flags를 스트림 입출력 플래그로 설정
setprecision(int np)	O	출력되는 수의 유효 숫자 자리수를 np개로 설정하는데 이때 정수, 소수점 이하 모두 포함이며 소수점 자체는 제외
setw(int n)	O	출력되는 필드의 최소 너비를 n으로 설정

 

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삽입 연산자

 

삽입 연산자(insertion operator)는 << 으로 삽입자라고도 한다. 삽입 연산자는 원래 정수 시프트 연산자인데, ostream 클래스에 아래 예시와 같이 중복 작성되어 있다.

ostream& operator <<(int n);

삽입 연산자는 왼쪽에서 오른쪽으로 연쇄적으로 실행된다. 예를 들어 아래와 같은 코드가 있다고 해보자.

std::cout << 777 << "is lucky number";

그렇다면 먼저 cout.<<(777)이 호출되고 그 것의 반환값을 coutt이라 하면 coutt.<<("is lucky number")가 호출된다.

사용자가 따로 삽입 연산자를 정의할 수 있다. 예를 들어 x와 y를 출력하는 삽입 연산자를 구현하려 한다면 아래와 같이 구현해줄 수 있다.

ostream& operator <<(ostream& stream, int x, int y) {
    stream << "x = " << x << " y = " << y;
    return stream;
}

 

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추출 연산자

 

추출 연산자(extraction operator)는 >> 으로 추출자라고도 한다. 추출 연산자는 원래 정수 시프트 연산자인데 ostrea 클래스에 아래 예시와 같이 중복 작성되어 있다.

ostream& operator >>(int n);

추출 연산자 역시 삽입 연산자와 유사하게 연쇄적으로 실행된다.

삽입 연산자와 마찬가지로 사용자가 따로 정의할 수 있다. 예를 들어 두 정수를 입력받고 그 합을 반환하고 싶다면 아래와 같이 구현해줄 수 있다.

istream& operator >>(istream& stream, int& n) {
    std::cout << "두 정수 입력: ";
    int x, y;
    std::cin >> x >> y;
    n = x + y;
    return stream;
}

 

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매개 변수 없는 조작자 사용자 정의

 

입력 스트림에 사용되는 조작자 원형은 다음과 같다.

istream& manipulatorFunction(istream& ins)

출력 스트림에 사용되는 조작자 원형은 다음과 같다.

ostream& manipulatorFunction(ostream& outs)

이를 활용하여 함수 이름과 내용을 바꿔서 사용자가 매개 변수 없는 조작자를 정의할 수 있다. 예를 들어 "꼬르륵"을 출력하는 매개 변수 없는 조작자를 정의한다고 해보자.

ostream& hungry(ostream& outs) {
    return outs << "꼬르륵";
}

이제 아래와 같이 사용하면 꼬르륵이 출력될 것이다.

std::cout << hungry << std::endl;