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
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。
其他回答
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++ 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
我现在将为Visual Studio编写版本,希望有一天有人会让它变得可移植。(怀疑需要用vsnwprintf替换_vsnwprintf之类的东西。)
您需要使用项目配置中的define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS来禁用已弃用的警告。
我使用_vsnwprintf与第一个参数作为nullptr能够估计缓冲区大小,保留wstring缓冲区,然后格式化字符串直接到缓冲区。
不确定为什么需要禁用已弃用警告,因为相同方法调用(_vsnwprintf_s)的安全版本不能使用nullptr作为输入。怀疑需要报告给微软c++团队。
这个版本应该同时使用- string类或wstring类。
如果你发现任何错误或不一致,请再问一次,我会尽力修复它。
stringHelpers.h:
#pragma once
#include <string>
//
// Formats string/wstring according to format, if formatting fails (e.g. invalid %s pointer - returns empty string)
//
template <typename T>
std::basic_string<T> sFormat(const T* format, ...)
{
va_list args;
va_start(args, format);
int size;
if constexpr (std::is_same_v<T, char>)
size = vsnprintf(nullptr, 0, format, args);
else
size = _vsnwprintf(nullptr, 0, format, args);
size++; // Zero termination
std::basic_string<T> s;
s.resize(size);
if constexpr (std::is_same_v<T, char>)
vsnprintf(&s[0], size, format, args);
else
_vsnwprintf(&s[0], size, format, args);
va_end(args);
return s;
}
以上是代码示例,可以复制。我将维护工作版本在我自己的仓库在github:
https://github.com/tapika/cppscriptcore/blob/master/SolutionProjectModel/helpers.h#L12
你不能直接这样做,因为你没有对底层缓冲区的写访问权(直到c++ 11;见Dietrich Epp的评论)。你必须先在c-string中执行,然后将其复制到std::string中:
char buff[100];
snprintf(buff, sizeof(buff), "%s", "Hello");
std::string buffAsStdStr = buff;
但我不确定为什么不直接使用字符串流?我想你有特定的理由不这么做:
std::ostringstream stringStream;
stringStream << "Hello";
std::string copyOfStr = stringStream.str();
[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;
}
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