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”。)
其他回答
如果你在一个有asprintf(3)的系统上，你可以很容易地对它进行包装:
#include <iostream>
#include <cstdarg>
#include <cstdio>
std::string format(const char *fmt, ...) __attribute__ ((format (printf, 1, 2)));
std::string format(const char *fmt, ...)
{
std::string result;
va_list ap;
va_start(ap, fmt);
char *tmp = 0;
int res = vasprintf(&tmp, fmt, ap);
va_end(ap);
if (res != -1) {
result = tmp;
free(tmp);
} else {
// The vasprintf call failed, either do nothing and
// fall through (will return empty string) or
// throw an exception, if your code uses those
}
return result;
}
int main(int argc, char *argv[]) {
std::string username = "you";
std::cout << format("Hello %s! %d", username.c_str(), 123) << std::endl;
return 0;
}
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。
c++ 17解决方案(这将工作于std::string和std::wstring):
分配一个缓冲区，格式化它，然后复制到另一个字符串是不高效的。可以创建格式化字符串大小的std::string，并直接格式化到字符串缓冲区中:
#include <string>
#include <stdexcept>
#include <cwchar>
#include <cstdio>
#include <type_traits>
template<typename T, typename ... Args>
std::basic_string<T> string_format(T const* const format, Args ... args)
{
int size_signed{ 0 };
// 1) Determine size with error handling:
if constexpr (std::is_same_v<T, char>) { // C++17
size_signed = std::snprintf(nullptr, 0, format, args ...);
}
else {
size_signed = std::swprintf(nullptr, 0, format, args ...);
}
if (size_signed <= 0) {
throw std::runtime_error("error during formatting.");
}
const auto size = static_cast<size_t>(size_signed);
// 2) Prepare formatted string:
std::basic_string<T> formatted(size, T{});
if constexpr (std::is_same_v<T, char>) { // C++17
std::snprintf(formatted.data(), size + 1, format, args ...); // +1 for the '\0' (it will not be part of formatted).
}
else {
std::swprintf(formatted.data(), size + 1, format, args ...); // +1 for the '\0' (it will not be part of formatted).
}
return formatted; // Named Return Value Optimization (NRVO), avoids an unnecessary copy.
}
此外:通常，format参数是char[] / wchar_t[] &创建std::string对象效率不高。传递char*或wchar_t* &如果你已经有一个std::string对象，你仍然可以使用它作为your_string.c_str()。例子:
int main()
{
int i{ 0 };
// The format parameter is a char[] / wchar_t[]:
const std::string title1 = string_format("story[%d].", ++i); // => "story[1]"
const std::wstring title2 = string_format(L"story[%d].", ++i); // => L"story[2]"
// If you already have a std::string object:
const std::string format1{ "story[%d]." };
const std::string title3 = string_format(format1.c_str(), ++i); // => "story[3]"
const std::wstring format2{ L"story[%d]." };
const std::wstring title4 = string_format(format2.c_str(), ++i); // => L"story[4]"
}
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。
c++ 11内部使用vsnprintf()的解决方案:
#include <stdarg.h> // For va_start, etc.
std::string string_format(const std::string fmt, ...) {
int size = ((int)fmt.size()) * 2 + 50; // Use a rubric appropriate for your code
std::string str;
va_list ap;
while (1) { // Maximum two passes on a POSIX system...
str.resize(size);
va_start(ap, fmt);
int n = vsnprintf((char *)str.data(), size, fmt.c_str(), ap);
va_end(ap);
if (n > -1 && n < size) { // Everything worked
str.resize(n);
return str;
}
if (n > -1) // Needed size returned
size = n + 1; // For null char
else
size *= 2; // Guess at a larger size (OS specific)
}
return str;
}
一种更安全、更有效的方法(我测试过，它更快):
#include <stdarg.h> // For va_start, etc.
#include <memory> // For std::unique_ptr
std::string string_format(const std::string fmt_str, ...) {
int final_n, n = ((int)fmt_str.size()) * 2; /* Reserve two times as much as the length of the fmt_str */
std::unique_ptr<char[]> formatted;
va_list ap;
while(1) {
formatted.reset(new char[n]); /* Wrap the plain char array into the unique_ptr */
strcpy(&formatted[0], fmt_str.c_str());
va_start(ap, fmt_str);
final_n = vsnprintf(&formatted[0], n, fmt_str.c_str(), ap);
va_end(ap);
if (final_n < 0 || final_n >= n)
n += abs(final_n - n + 1);
else
break;
}
return std::string(formatted.get());
}
fmt_str是按值传递的，以符合va_start的要求。
注意:“更安全”和“更快”的版本在某些系统上不起作用。因此，两家公司仍在上市。此外，“更快”完全取决于预分配步骤是否正确，否则strcpy会使其变慢。
推荐文章
- decltype(auto)的一些用途是什么?
- Shared_ptr转换为数组:应该使用它吗?
- Printf与std::字符串?
- 禁用复制构造函数
- 不区分大小写的“in”
- 我如何得到一个字符串的前n个字符而不检查大小或出界?
- 只接受特定类型的c++模板
- 如何在PHP中截断字符串最接近于一定数量的字符?
- c#和Java中的泛型有什么不同?和模板在c++ ?
- Ruby数组到字符串的转换
- c++ 11中的递归lambda函数
- 在c++中指针使用NULL或0(零)吗?
- 为什么在Java和。net中不能修改字符串?
- 在c++中，如何将int值附加到字符串中?
- 如何创建一个日期对象从字符串在javascript
