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

我通常用这个:

std::string myformat(const char *const fmt, ...)
{
        char *buffer = NULL;
        va_list ap;

        va_start(ap, fmt);
        (void)vasprintf(&buffer, fmt, ap);
        va_end(ap);

        std::string result = buffer;
        free(buffer);

        return result;
}

缺点:并非所有系统都支持vasprint

其他回答

我用vsnprintf写了我自己的,所以它返回字符串,而不是必须创建我自己的缓冲区。

#include <string>
#include <cstdarg>

//missing string printf
//this is safe and convenient but not exactly efficient
inline std::string format(const char* fmt, ...){
    int size = 512;
    char* buffer = 0;
    buffer = new char[size];
    va_list vl;
    va_start(vl, fmt);
    int nsize = vsnprintf(buffer, size, fmt, vl);
    if(size<=nsize){ //fail delete buffer and try again
        delete[] buffer;
        buffer = 0;
        buffer = new char[nsize+1]; //+1 for /0
        nsize = vsnprintf(buffer, size, fmt, vl);
    }
    std::string ret(buffer);
    va_end(vl);
    delete[] buffer;
    return ret;
}

所以你可以用它

std::string mystr = format("%s %d %10.5f", "omg", 1, 10.5);

c++ 20有std::format,它在API方面类似于sprintf,但完全是类型安全的,适用于用户定义的类型,并使用类似python的格式字符串语法。下面是如何格式化std::string并将其写入流的方法:

std::string s = "foo";
std::cout << std::format("Look, a string: {}", s);

或者,你可以使用{fmt}库格式化字符串,并将其写入标准输出或文件流:

fmt::print("Look, a string: {}", s);

至于sprintf或这里的大多数其他答案,不幸的是,它们使用了可变参数,并且本质上是不安全的,除非您使用类似GCC的format属性,它只适用于文字格式字符串。你可以在下面的例子中看到为什么这些函数是不安全的:

std::string format_str = "%s";
string_format(format_str, format_str[0]);

其中string_format是Erik Aronesty的答案的实现。这段代码可以编译,但是当你试图运行它时,它很可能会崩溃:

$ g++ -Wall -Wextra -pedantic test.cc 
$ ./a.out 
Segmentation fault: 11

免责声明:我是{fmt}和c++ 20 std::format的作者。

我不喜欢把事情搞复杂。这是基于iFreilicht的答案,但我减少了一些噪音,使它更有效。请注意,如果您计划在接口中使用此功能,可能会添加一些模糊输入检查。

#include <iostream>
#include <string>

template<typename... Ts>
std::string string_format( const std::string& format, Ts... Args )
{
    const size_t n = std::snprintf( nullptr, 0, format.c_str(), Args ... ) + 1; // Extra space for '\0'
    std::string ret(n, '\0');
    std::snprintf( &ret.front(), n, format.c_str(), Args... );
    return ret;
}

int main()
{
    int a = 5;
    char c = 'h';
    double k = 10.3;
    std::cout << string_format("%d, %c, %.2f", a, c, k) << "\n";
}

输出:

5, h, 10.30

试着自己

(*唯一的警告,我发现性能方面是没有办法默认初始化字符串存储。这很遗憾,因为我们不需要在这里将所有的值初始化为“\0”。)

测试,生产质量答案

这个答案用符合标准的技术处理一般情况。CppReference.com页面底部附近给出了相同的方法作为示例。与他们的例子不同,这个代码符合问题的要求,并在机器人和卫星应用中进行了现场测试。它还改进了评论功能。设计质量将在下面进一步讨论。

#include <string>
#include <cstdarg>
#include <vector>

// requires at least C++11
const std::string vformat(const char * const zcFormat, ...) {

    // initialize use of the variable argument array
    va_list vaArgs;
    va_start(vaArgs, zcFormat);

    // reliably acquire the size
    // from a copy of the variable argument array
    // and a functionally reliable call to mock the formatting
    va_list vaArgsCopy;
    va_copy(vaArgsCopy, vaArgs);
    const int iLen = std::vsnprintf(NULL, 0, zcFormat, vaArgsCopy);
    va_end(vaArgsCopy);

    // return a formatted string without risking memory mismanagement
    // and without assuming any compiler or platform specific behavior
    std::vector<char> zc(iLen + 1);
    std::vsnprintf(zc.data(), zc.size(), zcFormat, vaArgs);
    va_end(vaArgs);
    return std::string(zc.data(), iLen); }

#include <ctime>
#include <iostream>
#include <iomanip>

// demonstration of use
int main() {

    std::time_t t = std::time(nullptr);
    std::cerr
        << std::put_time(std::localtime(& t), "%D %T")
        << " [debug]: "
        << vformat("Int 1 is %d, Int 2 is %d, Int 3 is %d", 11, 22, 33)
        << std::endl;
    return 0; }

可预测线性效率

根据问题规范,两个通道对于安全、可靠和可预测的可重用函数是必要的。对可重用函数中varg大小分布的假设是糟糕的编程风格,应该避免。在这种情况下,vargs的任意大变长表示是选择算法的关键因素。

在溢出时重试效率是指数级的,这是c++ 11标准委员会在讨论上述建议时讨论的另一个原因,即在写缓冲区为空时提供一个排练。

在上述生产就绪实现中,第一次运行就是这样的一个演练,以确定分配大小。没有发生分配。几十年来,printf指令的解析和vargs的读取已经变得非常高效。可重用代码应该是可预测的,即使必须牺牲一些微不足道的低效率。

安全性和可靠性

Andrew Koenig在剑桥的一次活动上演讲后对我们一小群人说:“用户功能不应该依赖于利用失败来实现普通的功能。”像往常一样,他的智慧在此后的记录中被证明是正确的。已修复和已关闭的安全错误问题通常表明在修复之前所利用的漏洞的描述中存在重试黑客。

在Alternative to sprintf, C9X revision proposal, ISO IEC Document WG14 N645/X3J11 96-008中,空缓冲区特性的正式标准修订建议中提到了这一点。在动态内存可用性的限制范围内,每个打印指令插入任意长的字符串“%s”并不是一个例外,不应该利用它来产生“非异常功能”。

考虑这个建议以及在c++ Reference.org页面底部给出的示例代码,该页面链接到这个答案的第一段。

同样,失败案例的测试很少像成功案例那样健壮。

可移植性

所有主要的os供应商提供的编译器都完全支持std::vsnprintf作为c++11标准的一部分。运行不再维护发行版的供应商的产品的主机应该提供g++或clang++,原因有很多。

堆栈使用

第一次调用std::vsnprintf时使用的堆栈将小于或等于第二次调用时使用的堆栈,并且将在第二次调用开始前释放。如果第一次调用超过堆栈可用性,那么std::fprintf也会失败。

我试了一下,用正则表达式。我为int和const字符串实现了它作为一个例子,但你可以添加任何其他类型(POD类型,但有指针,你可以打印任何东西)。

#include <assert.h>
#include <cstdarg>

#include <string>
#include <sstream>
#include <regex>

static std::string
formatArg(std::string argDescr, va_list args) {
    std::stringstream ss;
    if (argDescr == "i") {
        int val = va_arg(args, int);
        ss << val;
        return ss.str();
    }
    if (argDescr == "s") {
        const char *val = va_arg(args, const char*);
        ss << val;
        return ss.str();
    }
    assert(0); //Not implemented
}

std::string format(std::string fmt, ...) {
    std::string result(fmt);
    va_list args;
    va_start(args, fmt);
    std::regex e("\\{([^\\{\\}]+)\\}");
    std::smatch m;
    while (std::regex_search(fmt, m, e)) {
        std::string formattedArg = formatArg(m[1].str(), args);
        fmt.replace(m.position(), m.length(), formattedArg);
    }
    va_end(args);
    return fmt;
}

下面是一个使用它的例子:

std::string formatted = format("I am {s} and I have {i} cats", "bob", 3);
std::cout << formatted << std::endl;

输出:

我是鲍勃,我有三只猫