C++生成格式化的标准字符串实例代码

2023-08-14 23:09:04 74

两种格式化字符串方法

众所周知，C++的std::string功能残缺，各种功能都没有，比如格式化字符串功能。

在python3中，支持两种格式化字符串的方法，一种是C风格，格式化的部分用%开头，%后面的对应具体类型（比如%s对应字符串%d对应整型），另一种则是类型无关的风格，{0}对应第1个参数，{1}对应第2个参数。

>>>"{0}'sageis{1}".format("赤红",11)
"赤红'sageis11"
>>>"%s'sageis%d"%("赤红",11)
"赤红'sageis11"

而在C++中则只能借用C函数，用snprintf来格式化一片缓冲区

#defineBUFFSIZE512
charbuf[BUFFSIZE];
snprintf(buf,BUFFSIZE,"%s'sageis%d\n","赤红",11);

亦或者用类型无关的流运算符

std::ostringstreamos;
os<<"赤红"<<"'sageis"<<11<<"\n";
std::strings=os.str();

暂且不谈效率问题，这种用<<拼接多个不同类型对象的做法代码量较大，而且在控制具体输出格式时更为麻烦，比如控制数字所占位数，或者小数点后位数。至少繁杂得让我总是记不起来，宁可使用C风格snprintf来控制。比如

doubled=3.1415926;
snprintf(buf,BUFFSIZE,"圆周率:%-8.3lf是祖冲之发现的\n",d);

$./a.out
圆周率:3.142是祖冲之发现的

通过%-8.3lf将lf(longfloat即double)类型的浮点数设置占位数为8，设置小数点后位数为3，负号表示左对齐，这种表示方法非常简单紧凑。

至于用C++的iomanip头文件实现，我还花了点时间查文档。

doubled=3.1415926;
os<<"圆周率:"<
除了代码如此之长以及有可能漏掉std::fixed外，还有问题在于setprecision已经改变了默认设置，也就是说，如果再os<<传入一个浮点数，保留的小数点位数仍然是3位。


也许有人说，这种好处在于setprecision和setw接收的可以是一个变量而非常量。实际上snprintf一样可以做到。
doubled=3.1415926;
intn1=8,n2=3;
snprintf(buf,BUFFSIZE,"圆周率:%-*.*lf是祖冲之发现的\n",n1,n2,d);
C++包装snprintf生成格式化的std::string对象


在APUEUNPTLPI这几本讲Linux下C编程的书中，都自己写了错误处理库来包装snprintf产生格式化的输出，以免每次重复定义缓冲区/调用snprintf等等。


这样的做法有个缺陷就是缓冲区（字符数组）长度有限制，当然一般而言buffersize定义得足够大的话是足够的，毕竟打印太长的格式化字符串不如多调用几次函数。


另一方面，由于这些函数仅仅是打印信息，尤其是经常打印信息后直接退出程序。所以不会返回错误字符串。如果在C++中想要把错误信息作为异常传给上一层处理，这些函数是不够的。因此需要简单修改下。
inlinestd::stringformat_string(constchar*format,va_listargs){
constexprsize_toldlen=BUFSIZ;
charbuffer[oldlen];//默认栈上的缓冲区
va_listargscopy;
va_copy(argscopy,args);
size_tnewlen=vsnprintf(&buffer[0],oldlen,format,args)+1;
newlen++;//算上终止符'\0'
if(newlen>oldlen){//默认缓冲区不够大，从堆上分配
std::vectornewbuffer(newlen);
vsnprintf(newbuffer.data(),newlen,format,argscopy);
returnnewbuffer.data();
}
returnbuffer;
}

inlinestd::stringformat_string(constchar*format,...){
va_listargs;
va_start(args,format);
autos=format_string(format,args);
va_end(args);

returns;
}
这是模仿UNP的实现，定义形参为va_list和...的两个版本，其中接受va_list的版本还可为其它函数所用。因为C风格的可变参数列表...不能作为参数传递。另一点，va_list类型也不一定有拷贝构造函数，因此得用va_copy来拷贝一份va_list，以供第二次使用。


C++11新增了可变模板参数特性，使得上述代码可以得到简化
template
inlinestd::stringformat_string(constchar*format,Args...args){
constexprsize_toldlen=BUFSIZ;
charbuffer[oldlen];//默认栈上的缓冲区

size_tnewlen=snprintf(&buffer[0],oldlen,format,args...);
newlen++;//算上终止符'\0'

if(newlen>oldlen){//默认缓冲区不够大，从堆上分配
std::vectornewbuffer(newlen);
snprintf(newbuffer.data(),newlen,format,args...);
returnstd::string(newbuffer.data());
}

returnbuffer;
}
而传递可变模板参数也变得十分容易（使用forward完美转发），示例代码如下
xyz@ubuntu:~/unp_practice/lib$cattest.cc
#include
#include
#include"format_string.h"

template
voiderrExit(constchar*format,Args...args){
autoerrmsg=format_string(format,std::forward(args)...);
errmsg=errmsg+":"+strerror(errno)+"\n";
fputs(errmsg.c_str(),stderr);
exit(1);
}

intmain(){
constchar*s="helloworld!";
intfd=-1;
if(write(fd,s,strlen(s))==-1)
errExit("write\"%s\"tofiledescriptor(%d)failed",s,fd);
return0;
}
xyz@ubuntu:~/unp_practice/lib$g++test.cc-std=c++11
xyz@ubuntu:~/unp_practice/lib$./a.out
write"helloworld!"tofiledescriptor(-1)failed:Badfiledescriptor
总结
以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，谢谢大家对毛票票的支持。

C++生成格式化的标准字符串实例代码

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