C++怎么生成格式化的標準字符串

本篇內容主要講解“C++怎么生成格式化的標準字符串”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓小編來帶大家學習“C++怎么生成格式化的標準字符串”吧!

兩種格式化字符串方法

眾所周知，C++的std::string功能殘缺，各種功能都沒有，比如格式化字符串功能。

在python3中，支持兩種格式化字符串的方法，一種是C風格，格式化的部分用%開頭，%后面的對應具體類型（比如%s對應字符串%d對應整型），另一種則是類型無關的風格，{0}對應第1個參數，{1}對應第2個參數。

>>> "{0}'s age is {1}".format("赤紅", 11)"赤紅's age is 11">>> "%s's age is %d" % ("赤紅", 11)"赤紅's age is 11"

而在C++中則只能借用C函數，用snprintf來格式化一片緩沖區

#define BUFFSIZE 512 char buf[BUFFSIZE]; snprintf(buf, BUFFSIZE, "%s's age is %d\n", "赤紅", 11);

亦或者用類型無關的流運算符

std::ostringstream os; os << "赤紅" << "'s age is " << 11 << "\n"; std::string s = os.str();

暫且不談效率問題，這種用<<拼接多個不同類型對象的做法代碼量較大，而且在控制具體輸出格式時更為麻煩，比如控制數字所占位數，或者小數點后位數。至少繁雜得讓我總是記不起來，寧可使用C風格snprintf來控制。比如

double d = 3.1415926; snprintf(buf, BUFFSIZE, "圓周率: %-8.3lf是祖沖之發現的\n", d);

$ ./a.out 圓周率: 3.142 是祖沖之發現的

通過%-8.3lf將lf(long float即double)類型的浮點數設置占位數為8，設置小數點后位數為3，負號表示左對齊，這種表示方法非常簡單緊湊。

至于用C++的iomanip頭文件實現，我還花了點時間查文檔。

double d = 3.1415926; os << "圓周率: " << std::setw(8) << std::fixed  << std::setprecision(3) << std::left  << d << "是祖沖之發現的\n";

除了代碼如此之長以及有可能漏掉std::fixed外，還有問題在于setprecision已經改變了默認設置，也就是說，如果再os <<傳入一個浮點數，保留的小數點位數仍然是3位。

也許有人說，這種好處在于setprecision和setw接收的可以是一個變量而非常量。實際上snprintf一樣可以做到。

double d = 3.1415926; int n1 = 8, n2 = 3; snprintf(buf, BUFFSIZE, "圓周率: %-*.*lf是祖沖之發現的\n", n1, n2, d);

C++包裝snprintf生成格式化的std::string對象

在APUE UNP TLPI這幾本講Linux下C編程的書中，都自己寫了錯誤處理庫來包裝snprintf產生格式化的輸出，以免每次重復定義緩沖區/調用snprintf等等。

這樣的做法有個缺陷就是緩沖區（字符數組）長度有限制，當然一般而言buffer size定義得足夠大的話是足夠的，畢竟打印太長的格式化字符串不如多調用幾次函數。

另一方面，由于這些函數僅僅是打印信息，尤其是經常打印信息后直接退出程序。所以不會返回錯誤字符串。如果在C++中想要把錯誤信息作為異常傳給上一層處理，這些函數是不夠的。因此需要簡單修改下。

inline std::string format_string(const char* format, va_list args) { constexpr size_t oldlen = BUFSIZ; char buffer[oldlen]; // 默認棧上的緩沖區 va_list argscopy; va_copy(argscopy, args); size_t newlen = vsnprintf(&buffer[0], oldlen, format, args) + 1; newlen++; // 算上終止符'' if (newlen > oldlen) { // 默認緩沖區不夠大，從堆上分配  std::vector<char> newbuffer(newlen);  vsnprintf(newbuffer.data(), newlen, format, argscopy);  return newbuffer.data(); } return buffer;}inline std::string format_string(const char* format, ...) { va_list args; va_start(args, format); auto s = format_string(format, args); va_end(args); return s;}

這是模仿UNP的實現，定義形參為va_list和...的兩個版本，其中接受va_list的版本還可為其它函數所用。因為C風格的可變參數列表...不能作為參數傳遞。另一點，va_list類型也不一定有拷貝構造函數，因此得用va_copy來拷貝一份va_list，以供第二次使用。

C++11新增了可變模板參數特性，使得上述代碼可以得到簡化

template <typename ...Args>inline std::string format_string(const char* format, Args... args) {  constexpr size_t oldlen = BUFSIZ;  char buffer[oldlen]; // 默認棧上的緩沖區  size_t newlen = snprintf(&buffer[0], oldlen, format, args...);  newlen++; // 算上終止符''  if (newlen > oldlen) { // 默認緩沖區不夠大，從堆上分配    std::vector<char> newbuffer(newlen);    snprintf(newbuffer.data(), newlen, format, args...);    return std::string(newbuffer.data());  }  return buffer;}

而傳遞可變模板參數也變得十分容易（使用forward完美轉發），示例代碼如下

xyz@ubuntu:~/unp_practice/lib$ cat test.cc #include <string.h>#include <unistd.h>#include "format_string.h"template <typename ...Args>void errExit(const char* format, Args... args) {  auto errmsg = format_string(format, std::forward<Args>(args)...);  errmsg = errmsg + ": " + strerror(errno) + "\n";  fputs(errmsg.c_str(), stderr);  exit(1);}int main() {  const char* s = "hello world!";  int fd = -1;  if (write(fd, s, strlen(s)) == -1)    errExit("write \"%s\" to file descriptor(%d) failed", s, fd);  return 0;}xyz@ubuntu:~/unp_practice/lib$ g++ test.cc -std=c++11xyz@ubuntu:~/unp_practice/lib$ ./a.out write "hello world!" to file descriptor(-1) failed: Bad file descriptor

到此，相信大家對“C++怎么生成格式化的標準字符串”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是億速云網站，更多相關內容可以進入相關頻道進行查詢，關注我們，繼續學習！