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++ 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

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);

我喜欢的一个解决方案是，在使缓冲区足够大之后，用sprintf直接在std::string缓冲区中执行此操作:

#include <string>
#include <iostream>

using namespace std;

string l_output;
l_output.resize(100);

for (int i = 0; i < 1000; ++i)
{       
    memset (&l_output[0], 0, 100);
    sprintf (&l_output[0], "\r%i\0", i);

    cout << l_output;
    cout.flush();
}

因此，创建std::string，调整它的大小，直接访问它的缓冲区…

[编辑:20/05/25]更好的是… 在标题:

// `say` prints the values
// `says` returns a string instead of printing
// `sayss` appends the values to it's first argument instead of printing
// `sayerr` prints the values and returns `false` (useful for return statement fail-report)<br/>

void PRINTSTRING(const std::string &s); //cater for GUI, terminal, whatever..
template<typename...P> void say(P...p) { std::string r{}; std::stringstream ss(""); (ss<<...<<p); r=ss.str(); PRINTSTRING(r); }
template<typename...P> std::string says(P...p) { std::string r{}; std::stringstream ss(""); (ss<<...<<p); r=ss.str(); return r; }
template<typename...P> void sayss(std::string &s, P...p) { std::string r{}; std::stringstream ss(""); (ss<<...<<p); r=ss.str();  s+=r; } //APPENDS! to s!
template<typename...P> bool sayerr(P...p) { std::string r{}; std::stringstream ss("ERROR: "); (ss<<...<<p); r=ss.str(); PRINTSTRING(r); return false; }

PRINTSTRING(r)-函数是为了满足GUI或终端或任何特殊输出需要使用#ifdef _some_flag_，默认是:

void PRINTSTRING(const std::string &s) { std::cout << s << std::flush; }

[edit '17/8/31]添加可变参数模板版本'vtspf(..)':

template<typename T> const std::string type_to_string(const T &v)
{
    std::ostringstream ss;
    ss << v;
    return ss.str();
};

template<typename T> const T string_to_type(const std::string &str)
{
    std::istringstream ss(str);
    T ret;
    ss >> ret;
    return ret;
};

template<typename...P> void vtspf_priv(std::string &s) {}

template<typename H, typename...P> void vtspf_priv(std::string &s, H h, P...p)
{
    s+=type_to_string(h);
    vtspf_priv(s, p...);
}

template<typename...P> std::string temp_vtspf(P...p)
{
    std::string s("");
    vtspf_priv(s, p...);
    return s;
}

它实际上是一个逗号分隔的版本(而不是)有时阻碍<<-操作符，像这样使用:

char chSpace=' ';
double pi=3.1415;
std::string sWorld="World", str_var;
str_var = vtspf("Hello", ',', chSpace, sWorld, ", pi=", pi);

[编辑]在Erik Aronesty的回答中使用了这个技巧(上图):

#include <string>
#include <cstdarg>
#include <cstdio>

//=============================================================================
void spf(std::string &s, const std::string fmt, ...)
{
    int n, size=100;
    bool b=false;
    va_list marker;

    while (!b)
    {
        s.resize(size);
        va_start(marker, fmt);
        n = vsnprintf((char*)s.c_str(), size, fmt.c_str(), marker);
        va_end(marker);
        if ((n>0) && ((b=(n<size))==true)) s.resize(n); else size*=2;
    }
}

//=============================================================================
void spfa(std::string &s, const std::string fmt, ...)
{
    std::string ss;
    int n, size=100;
    bool b=false;
    va_list marker;

    while (!b)
    {
        ss.resize(size);
        va_start(marker, fmt);
        n = vsnprintf((char*)ss.c_str(), size, fmt.c_str(), marker);
        va_end(marker);
        if ((n>0) && ((b=(n<size))==true)) ss.resize(n); else size*=2;
    }
    s += ss;
}

(之前的回答) 这是一个很晚的回答，但对于那些像我一样喜欢“sprintf”方式的人来说:我已经编写并正在使用以下函数。如果你喜欢它，你可以扩展%-选项以更接近sprintf选项;现在里面的已经足够我用了。 使用stringf()和stringfappend()与使用sprintf相同。只要记住参数…必须是POD类型。

//=============================================================================
void DoFormatting(std::string& sF, const char* sformat, va_list marker)
{
    char *s, ch=0;
    int n, i=0, m;
    long l;
    double d;
    std::string sf = sformat;
    std::stringstream ss;

    m = sf.length();
    while (i<m)
    {
        ch = sf.at(i);
        if (ch == '%')
        {
            i++;
            if (i<m)
            {
                ch = sf.at(i);
                switch(ch)
                {
                    case 's': { s = va_arg(marker, char*);  ss << s;         } break;
                    case 'c': { n = va_arg(marker, int);    ss << (char)n;   } break;
                    case 'd': { n = va_arg(marker, int);    ss << (int)n;    } break;
                    case 'l': { l = va_arg(marker, long);   ss << (long)l;   } break;
                    case 'f': { d = va_arg(marker, double); ss << (float)d;  } break;
                    case 'e': { d = va_arg(marker, double); ss << (double)d; } break;
                    case 'X':
                    case 'x':
                        {
                            if (++i<m)
                            {
                                ss << std::hex << std::setiosflags (std::ios_base::showbase);
                                if (ch == 'X') ss << std::setiosflags (std::ios_base::uppercase);
                                char ch2 = sf.at(i);
                                if (ch2 == 'c') { n = va_arg(marker, int);  ss << std::hex << (char)n; }
                                else if (ch2 == 'd') { n = va_arg(marker, int); ss << std::hex << (int)n; }
                                else if (ch2 == 'l') { l = va_arg(marker, long);    ss << std::hex << (long)l; }
                                else ss << '%' << ch << ch2;
                                ss << std::resetiosflags (std::ios_base::showbase | std::ios_base::uppercase) << std::dec;
                            }
                        } break;
                    case '%': { ss << '%'; } break;
                    default:
                    {
                        ss << "%" << ch;
                        //i = m; //get out of loop
                    }
                }
            }
        }
        else ss << ch;
        i++;
    }
    va_end(marker);
    sF = ss.str();
}

//=============================================================================
void stringf(string& stgt,const char *sformat, ... )
{
    va_list marker;
    va_start(marker, sformat);
    DoFormatting(stgt, sformat, marker);
}

//=============================================================================
void stringfappend(string& stgt,const char *sformat, ... )
{
    string sF = "";
    va_list marker;
    va_start(marker, sformat);
    DoFormatting(sF, sformat, marker);
    stgt += sF;
}