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
_return.desc = (boost::format("fail to detect. cv_result = %d") % st_result).str();
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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。
现代c++使得这非常简单。
C + + 20
c++ 20引入了std::format,它允许你这样做。它使用的替换字段类似于python中的替换字段:
#include <iostream>
#include <format>
int main() {
std::cout << std::format("Hello {}!\n", "world");
}
代码来自cppreference.com, CC BY-SA和GFDL
查看编译器支持页面,看看它是否在您的标准库实现中可用。截至2021年11月28日,Visual Studio 2019 16.10(于2021年05月25日发布)和Clang 14(可在此处跟踪)提供了部分支持。在所有其他情况下,您可以求助于下面的c++ 11解决方案,或使用{fmt}库,它具有与std::format相同的语义。
C++11
使用c++ 11的std::snprintf,这已经成为一个非常简单和安全的任务。
#include <memory>
#include <string>
#include <stdexcept>
template<typename ... Args>
std::string string_format( const std::string& format, Args ... args )
{
int size_s = std::snprintf( nullptr, 0, format.c_str(), args ... ) + 1; // Extra space for '\0'
if( size_s <= 0 ){ throw std::runtime_error( "Error during formatting." ); }
auto size = static_cast<size_t>( size_s );
std::unique_ptr<char[]> buf( new char[ size ] );
std::snprintf( buf.get(), size, format.c_str(), args ... );
return std::string( buf.get(), buf.get() + size - 1 ); // We don't want the '\0' inside
}
上面的代码片段是根据CC0 1.0许可的。
逐行解释:
目的:写入一个char*使用std::snprintf,然后将其转换为std::string。
首先,使用snprintf中的一个特殊条件确定所需的char数组长度。从cppreference.com:
返回值 […如果结果字符串由于buf_size限制而被截断, 函数返回字符总数(不包括 终止空字节),如果限制为 没有实施。
这意味着所需的大小是字符数加1,因此空结束符将位于所有其他字符之后,并且可以再次被字符串构造函数截断。@alexk7在评论中解释了这个问题。
int size_s = std::snprintf( nullptr, 0, format.c_str(), args ... ) + 1;
如果发生错误,Snprintf将返回负数,因此我们随后检查格式是否按预期工作。不这样做可能会导致无声错误或分配一个巨大的缓冲区,正如@ead在评论中指出的那样。
if( size_s <= 0 ){ throw std::runtime_error( "Error during formatting." ); }
因为我们知道size_s不能为负,所以我们使用静态强制转换将size_t从有符号整型转换为无符号size_t。这样,即使是最迂腐的编译器也不会抱怨下一行可能发生的转换。
size_t size = static_cast<size_t>( size_s );
接下来,我们分配一个新的字符数组,并将其分配给std::unique_ptr。通常建议这样做,因为您不必再次手动删除它。
注意,这不是一种使用用户定义类型分配unique_ptr的安全方法,因为如果构造函数抛出异常,您就不能释放内存!
std::unique_ptr<char[]> buf( new char[ size ] );
在c++ 14中,您可以使用make_unique,这对于用户定义的类型是安全的。
auto buf = std::make_unique<char[]>( size );
在此之后,我们当然可以将snprintf用于其预期用途,并将格式化的字符串写入char[]。
std::snprintf( buf.get(), size, format.c_str(), args ... );
最后,我们创建并返回一个新的std::string,确保省略结尾的空结束符。
return std::string( buf.get(), buf.get() + size - 1 );
您可以在这里看到一个实际的例子。
如果你也想在参数列表中使用std::string,看看这个要点。
针对Visual Studio用户的其他信息:
正如回答中所解释的,微软将std::snprintf重命名为_snprintf(是的,没有std::)。MS进一步将其设置为弃用,并建议使用_snprintf_s代替,但是_snprintf_s不会接受缓冲区为零或小于格式化输出,如果发生这种情况,将不会计算输出长度。 因此,为了消除编译过程中的弃用警告,您可以在文件顶部插入以下一行,其中包含了_snprintf的使用:
#pragma warning(disable : 4996)
最终的想法
这个问题的很多答案都是在c++ 11之前编写的,并且使用固定的缓冲区长度或vargs。除非你一直使用旧版本的c++,否则我不建议你使用这些解决方案。理想情况下,走c++ 20的路。
因为这个答案中的c++ 11解决方案使用模板,如果它被大量使用,它可以生成相当多的代码。但是,除非您正在为一个二进制文件空间非常有限的环境进行开发,否则这不会成为问题,并且在清晰度和安全性方面仍然比其他解决方案有很大的改进。
如果空间效率非常重要,这两个带有vargs和vsnprintf的解决方案可能会很有用。 不要使用任何具有固定缓冲长度的解决方案,那只是在自找麻烦。
如果你只想要一个类似printf的语法(不需要自己调用printf),可以看看Boost Format。
template<typename... Args>
std::string string_format(const char* fmt, Args... args)
{
size_t size = snprintf(nullptr, 0, fmt, args...);
std::string buf;
buf.reserve(size + 1);
buf.resize(size);
snprintf(&buf[0], size + 1, fmt, args...);
return buf;
}
使用C99 snprintf和c++ 11
以下是我的(简单的解决方案):
std::string Format(const char* lpszFormat, ...)
{
// Warning : "vsnprintf" crashes with an access violation
// exception if lpszFormat is not a "const char*" (for example, const string&)
size_t nSize = 1024;
char *lpBuffer = (char*)malloc(nSize);
va_list lpParams;
while (true)
{
va_start(lpParams, lpszFormat);
int nResult = vsnprintf(
lpBuffer,
nSize,
lpszFormat,
lpParams
);
va_end(lpParams);
if ((nResult >= 0) && (nResult < (int)nSize) )
{
// Success
lpBuffer[nResult] = '\0';
std::string sResult(lpBuffer);
free (lpBuffer);
return sResult;
}
else
{
// Increase buffer
nSize =
(nResult < 0)
? nSize *= 2
: (nResult + 1)
;
lpBuffer = (char *)realloc(lpBuffer, nSize);
}
}
}
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