我必须用sprintf格式化std::string,并将其发送到文件流。我该怎么做呢?
当前回答
这个问题已经解决了。但是,我认为这是c++中格式化字符串的另一种方式
class string_format {
private:
std::string _result;
public:
string_format( ) { }
~string_format( ) { std::string( ).swap( _result ); }
const std::string& get_data( ) const { return _result; }
template<typename T, typename... Targs>
void format( const char* fmt, T value, Targs... Fargs ) {
for ( ; *fmt != '\0'; fmt++ ) {
if ( *fmt == '%' ) {
_result += value;
this->format( fmt + 1, Fargs..., 0 ); // recursive call
return;
}
_result += *fmt;
}
}
friend std::ostream& operator<<( std::ostream& ostream, const string_format& inst );
};
inline std::string& operator+=( std::string& str, int val ) {
str.append( std::to_string( val ) );
return str;
}
inline std::string& operator+=( std::string& str, double val ) {
str.append( std::to_string( val ) );
return str;
}
inline std::string& operator+=( std::string& str, bool val ) {
str.append( val ? "true" : "false" );
return str;
}
inline std::ostream& operator<<( std::ostream& ostream, const string_format& inst ) {
ostream << inst.get_data( );
return ostream;
}
并测试这个类:
string_format fmt;
fmt.format( "Hello % and is working ? Ans: %", "world", true );
std::cout << fmt;
你可以在这里查一下
其他回答
这是谷歌的做法: facebook也以类似的方式:StringPrintf (Apache许可证) 两者都提供了一个方便的StringAppendF。
下面是@iFreilicht答案的稍微修改版本,更新到c++ 14(使用make_unique函数而不是原始声明),并增加了对std::string参数的支持(基于Kenny Kerr的文章)
#include <iostream>
#include <memory>
#include <string>
#include <cstdio>
template <typename T>
T process_arg(T value) noexcept
{
return value;
}
template <typename T>
T const * process_arg(std::basic_string<T> const & value) noexcept
{
return value.c_str();
}
template<typename ... Args>
std::string string_format(const std::string& format, Args const & ... args)
{
const auto fmt = format.c_str();
const size_t size = std::snprintf(nullptr, 0, fmt, process_arg(args) ...) + 1;
auto buf = std::make_unique<char[]>(size);
std::snprintf(buf.get(), size, fmt, process_arg(args) ...);
auto res = std::string(buf.get(), buf.get() + size - 1);
return res;
}
int main()
{
int i = 3;
float f = 5.f;
char* s0 = "hello";
std::string s1 = "world";
std::cout << string_format("i=%d, f=%f, s=%s %s", i, f, s0, s1) << "\n";
}
输出:
i = 3, f = 5.000000, s = hello world
如果需要,可以随意将这个答案与原始答案合并。
c++ 20 std::格式
它来了!该特性描述在:http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2019/p0645r9.html,并使用类似python的.format()语法。
我希望它的用法是这样的:
#include <format>
#include <string>
int main() {
std::string message = std::format("The answer is {}.", 42);
}
g++-9 -std=c++2a的GCC 9.1.0仍然不支持它。
现有的fmt库在获得官方支持之前实现了它:https://github.com/fmtlib/fmt,如前所述:std::string格式化,如sprintf:
sudo apt install libfmt-dev
修改源代码以替换:
用<fmt/core.h> .h格式化> Std::format转换为fmt::format
main.cpp
#include <string>
#include <iostream>
#include <fmt/core.h>
int main() {
std::string message = fmt::format("The answer is {}.", 42);
std::cout << message << std::endl;
}
编译并运行:
g++ -std=c++11 -o main.out main.cpp -lfmt
./main.out
输出:
The answer is 42.
API将添加一个新的std::format头文件:
建议的格式化API定义在新的header <format>中,应该不会对现有代码产生影响。
十六进制格式{:x}
c++十六进制成本值?
前导零{:03}
用c++输出操作符打印前导零?
左对齐{:<},右对齐{:>},中对齐{:^}
打印cout时c++对齐<<
浮点精度{:.2}
我如何打印一个双值与全精度使用cout? 在c++中设置默认浮点打印精度
在正数{:+}上显示符号
如何打印正数与前缀+在c++
将布尔值显示为true和false: {:}
在c++中将bool转换为文本
这里是内存使用(和执行速度)方面的最佳解决方案,不依赖于RVO,如果字符串大小大于零,也可以执行追加,还会自动调整std::string的大小。
宏解决方案IMO更好,现代编译器将警告如果格式字符串不匹配的类型。该函数版本不会出现此警告,因为编译器无法看到snprintf。宏版本也更短,它也需要一个更少的包含。
来自:
https://github.com/ericcurtin/twincam
宏观的解决方案:
#include <string.h>
#include <string>
// function that will sprintf to a C++ string starting from std::string::size()
// so if you want to completely overwrite a string or start at a specific point
// use std::string::clear() or std::string::resize(). str is a std::string.
#define STRING_PRINTF(str, ...) \
do { \
const int size = snprintf(NULL, 0, __VA_ARGS__); \
const size_t start_of_string = str.size(); \
str.resize(start_of_string + size); \
snprintf(&str[start_of_string], str.size() + 1, __VA_ARGS__); \
} while (0)
函数的解决方案:
#include <stdarg.h> // For va_start, etc.
#include <string.h>
#include <string>
// function that will sprintf to a C++ string starting from std::string::size()
// so if you want to completely overwrite a string or start at a specific point
// use std::string::clear() or std::string::resize()
int string_printf(std::string& str, const char* const fmt, ...) {
c_va_list c_args;
va_start(c_args.args, fmt);
c_va_list tmpa;
va_copy(tmpa.args, c_args.args);
// Get addtional size required
int size = vsnprintf(NULL, 0, fmt, tmpa.args);
if (size < 0) {
return -1;
}
const size_t start_of_string = str.size();
str.resize(start_of_string + size);
// plus 1 so the null terminator gets included
size = vsnprintf(&str[start_of_string], str.size() + 1, fmt, c_args.args);
return size;
}
更优解:
#define STRING_PRINTF(str, ...) \
do { \
const size_t write_point = str.size(); \
str.resize(write_point + 127); \
const int size = snprintf(&str[write_point], 128, __VA_ARGS__); \
str.resize(write_point + size); \
if (size < 128) { \
break; \
} \
\
snprintf(&str[write_point], size + 1, __VA_ARGS__); \
} while (0)
这是一个更优的解决方案,假设sprintf小于128字节,如果是,格式字符串只解析一次而不是两次。
更新1:增加了fmt::格式测试
我对这里介绍的方法进行了自己的研究,得到了与这里提到的完全相反的结果。
我用了4个函数/ 4个方法:
可变变量函数+ vsnprintf + std::unique_ptr 可变变量函数+ vsnprintf + std::string 可变变量模板函数+ std::ostringstream + std::tuple +实用程序::for_each 来自Fmt库的Fmt::format函数
对于googletest使用的测试后端。
#include <string>
#include <cstdarg>
#include <cstdlib>
#include <memory>
#include <algorithm>
#include <fmt/format.h>
inline std::string string_format(size_t string_reserve, const std::string fmt_str, ...)
{
size_t str_len = (std::max)(fmt_str.size(), string_reserve);
// plain buffer is a bit faster here than std::string::reserve
std::unique_ptr<char[]> formatted;
va_list ap;
va_start(ap, fmt_str);
while (true) {
formatted.reset(new char[str_len]);
const int final_n = vsnprintf(&formatted[0], str_len, fmt_str.c_str(), ap);
if (final_n < 0 || final_n >= int(str_len))
str_len += (std::abs)(final_n - int(str_len) + 1);
else
break;
}
va_end(ap);
return std::string(formatted.get());
}
inline std::string string_format2(size_t string_reserve, const std::string fmt_str, ...)
{
size_t str_len = (std::max)(fmt_str.size(), string_reserve);
std::string str;
va_list ap;
va_start(ap, fmt_str);
while (true) {
str.resize(str_len);
const int final_n = vsnprintf(const_cast<char *>(str.data()), str_len, fmt_str.c_str(), ap);
if (final_n < 0 || final_n >= int(str_len))
str_len += (std::abs)(final_n - int(str_len) + 1);
else {
str.resize(final_n); // do not forget to shrink the size!
break;
}
}
va_end(ap);
return str;
}
template <typename... Args>
inline std::string string_format3(size_t string_reserve, Args... args)
{
std::ostringstream ss;
if (string_reserve) {
ss.rdbuf()->str().reserve(string_reserve);
}
std::tuple<Args...> t{ args... };
utility::for_each(t, [&ss](auto & v)
{
ss << v;
});
return ss.str();
}
for_each实现从这里开始:遍历tuple
#include <type_traits>
#include <tuple>
namespace utility {
template <std::size_t I = 0, typename FuncT, typename... Tp>
inline typename std::enable_if<I == sizeof...(Tp), void>::type
for_each(std::tuple<Tp...> &, const FuncT &)
{
}
template<std::size_t I = 0, typename FuncT, typename... Tp>
inline typename std::enable_if<I < sizeof...(Tp), void>::type
for_each(std::tuple<Tp...> & t, const FuncT & f)
{
f(std::get<I>(t));
for_each<I + 1, FuncT, Tp...>(t, f);
}
}
测试:
TEST(ExternalFuncs, test_string_format_on_unique_ptr_0)
{
for (size_t i = 0; i < 1000000; i++) {
const std::string v = string_format(0, "%s+%u\n", "test test test", 12345);
UTILITY_SUPPRESS_OPTIMIZATION_ON_VAR(v);
}
}
TEST(ExternalFuncs, test_string_format_on_unique_ptr_256)
{
for (size_t i = 0; i < 1000000; i++) {
const std::string v = string_format(256, "%s+%u\n", "test test test", 12345);
UTILITY_SUPPRESS_OPTIMIZATION_ON_VAR(v);
}
}
TEST(ExternalFuncs, test_string_format_on_std_string_0)
{
for (size_t i = 0; i < 1000000; i++) {
const std::string v = string_format2(0, "%s+%u\n", "test test test", 12345);
UTILITY_SUPPRESS_OPTIMIZATION_ON_VAR(v);
}
}
TEST(ExternalFuncs, test_string_format_on_std_string_256)
{
for (size_t i = 0; i < 1000000; i++) {
const std::string v = string_format2(256, "%s+%u\n", "test test test", 12345);
UTILITY_SUPPRESS_OPTIMIZATION_ON_VAR(v);
}
}
TEST(ExternalFuncs, test_string_format_on_string_stream_on_variadic_tuple_0)
{
for (size_t i = 0; i < 1000000; i++) {
const std::string v = string_format3(0, "test test test", "+", 12345, "\n");
UTILITY_SUPPRESS_OPTIMIZATION_ON_VAR(v);
}
}
TEST(ExternalFuncs, test_string_format_on_string_stream_on_variadic_tuple_256)
{
for (size_t i = 0; i < 1000000; i++) {
const std::string v = string_format3(256, "test test test", "+", 12345, "\n");
UTILITY_SUPPRESS_OPTIMIZATION_ON_VAR(v);
}
}
TEST(ExternalFuncs, test_string_format_on_string_stream_inline_0)
{
for (size_t i = 0; i < 1000000; i++) {
std::ostringstream ss;
ss << "test test test" << "+" << 12345 << "\n";
const std::string v = ss.str();
UTILITY_SUPPRESS_OPTIMIZATION_ON_VAR(v);
}
}
TEST(ExternalFuncs, test_string_format_on_string_stream_inline_256)
{
for (size_t i = 0; i < 1000000; i++) {
std::ostringstream ss;
ss.rdbuf()->str().reserve(256);
ss << "test test test" << "+" << 12345 << "\n";
const std::string v = ss.str();
UTILITY_SUPPRESS_OPTIMIZATION_ON_VAR(v);
}
}
TEST(ExternalFuncs, test_fmt_format_positional)
{
for (size_t i = 0; i < 1000000; i++) {
const std::string v = fmt::format("{0:s}+{1:d}\n", "test test test", 12345);
UTILITY_SUPPRESS_OPTIMIZATION_ON_VAR(v);
}
}
TEST(ExternalFuncs, test_fmt_format_named)
{
for (size_t i = 0; i < 1000000; i++) {
const std::string v = fmt::format("{first:s}+{second:d}\n", fmt::arg("first", "test test test"), fmt::arg("second", 12345));
UTILITY_SUPPRESS_OPTIMIZATION_ON_VAR(v);
}
}
UTILITY_SUPPRESS_OPTIMIZATION_ON_VAR。
unsued.hpp:
#define UTILITY_SUPPRESS_OPTIMIZATION_ON_VAR(var) ::utility::unused_param(&var)
namespace utility {
extern const volatile void * volatile g_unused_param_storage_ptr;
extern void
#ifdef __GNUC__
__attribute__((optimize("O0")))
#endif
unused_param(const volatile void * p);
}
unused.cpp:
namespace utility {
const volatile void * volatile g_unused_param_storage_ptr = nullptr;
void
#ifdef __GNUC__
__attribute__((optimize("O0")))
#endif
unused_param(const volatile void * p)
{
g_unused_param_storage_ptr = p;
}
}
结果:
[ RUN ] ExternalFuncs.test_string_format_on_unique_ptr_0
[ OK ] ExternalFuncs.test_string_format_on_unique_ptr_0 (556 ms)
[ RUN ] ExternalFuncs.test_string_format_on_unique_ptr_256
[ OK ] ExternalFuncs.test_string_format_on_unique_ptr_256 (331 ms)
[ RUN ] ExternalFuncs.test_string_format_on_std_string_0
[ OK ] ExternalFuncs.test_string_format_on_std_string_0 (457 ms)
[ RUN ] ExternalFuncs.test_string_format_on_std_string_256
[ OK ] ExternalFuncs.test_string_format_on_std_string_256 (279 ms)
[ RUN ] ExternalFuncs.test_string_format_on_string_stream_on_variadic_tuple_0
[ OK ] ExternalFuncs.test_string_format_on_string_stream_on_variadic_tuple_0 (1214 ms)
[ RUN ] ExternalFuncs.test_string_format_on_string_stream_on_variadic_tuple_256
[ OK ] ExternalFuncs.test_string_format_on_string_stream_on_variadic_tuple_256 (1325 ms)
[ RUN ] ExternalFuncs.test_string_format_on_string_stream_inline_0
[ OK ] ExternalFuncs.test_string_format_on_string_stream_inline_0 (1208 ms)
[ RUN ] ExternalFuncs.test_string_format_on_string_stream_inline_256
[ OK ] ExternalFuncs.test_string_format_on_string_stream_inline_256 (1302 ms)
[ RUN ] ExternalFuncs.test_fmt_format_positional
[ OK ] ExternalFuncs.test_fmt_format_positional (288 ms)
[ RUN ] ExternalFuncs.test_fmt_format_named
[ OK ] ExternalFuncs.test_fmt_format_named (392 ms)
正如你所看到的,通过vsnprintf+std::string实现等于fmt::format,但比通过vsnprintf+std::unique_ptr更快,而vsnprintf+std::unique_ptr比通过std::ostringstream更快。
测试在Visual Studio 2015 Update 3中编译,运行于Windows 7 x64 / Intel酷睿i7-4820K CPU @ 3.70GHz / 16GB。
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