c++ - 如何创建可变参数模板字符串格式化程序

Question

我们总是需要格式化字符串。如果能够说:

std::string formattedStr = format("%s_%06d.dat", "myfile", 18); // myfile_000018.dat

是否有 C++ 方法可以做到这一点？我考虑过的一些替代方案:

• snprintf:使用原始 char 缓冲区。在现代 C++ 代码中不太好。
• std::stringstream:不支持格式模式字符串，相反，您必须将笨拙的 iomanip 对象推送到流中。
• boost::format:使用 % 的临时运算符重载来指定参数。丑。

现在我们有了 C++11，难道没有更好的可变参数模板方法吗？

Answer 1

它当然可以用可变参数模板用 C++11 编写。最好包装已经存在的东西，而不是尝试自己编写整个东西。如果您已经在使用 Boost，那么像这样包装 boost::format 非常简单:

#include <boost/format.hpp>
#include <string>

namespace details
{
    boost::format& formatImpl(boost::format& f)
    {
        return f;
    }

    template <typename Head, typename... Tail>
    boost::format& formatImpl(
        boost::format& f,
        Head const& head,
        Tail&&... tail)
    {
        return formatImpl(f % head, std::forward<Tail>(tail)...);
    }
}

template <typename... Args>
std::string format(
        std::string formatString,
        Args&&... args)
{
    boost::format f(std::move(formatString));
    return details::formatImpl(f, std::forward<Args>(args)...).str();
}

您可以按照自己的方式使用它:

std::string formattedStr = format("%s_%06d.dat", "myfile", 18); // myfile_000018.dat

如果您不想使用 Boost(但您确实应该使用)，那么您也可以包装 snprintf。它有点复杂且容易出错，因为我们需要管理字符缓冲区和旧式非类型安全可变长度参数列表。使用 unique_ptr 会变得更简洁:

#include <cstdio> // snprintf
#include <string>
#include <stdexcept> // runtime_error
#include <memory> // unique_ptr

namespace details
{
    template <typename... Args>
    std::unique_ptr<char[]> formatImplS(
            size_t bufSizeGuess,
            char const* formatCStr,
            Args&&... args)
    {
        std::unique_ptr<char[]> buf(new char[bufSizeGuess]);

        size_t expandedStrLen = std::snprintf(buf.get(), bufSizeGuess, formatCStr, args...);

        if (expandedStrLen >= 0 && expandedStrLen < bufSizeGuess)
        {
            return buf;
        } else if (expandedStrLen >= 0
                   && expandedStrLen < std::numeric_limits<size_t>::max())
        {
            // buffer was too small, redo with the correct size
            return formatImplS(expandedStrLen+1, formatCStr, std::forward<Args>(args)...);
        } else {
            throw std::runtime_error("snprintf failed with return value: "+std::to_string(expandedStrLen));
        }
    }

    char const* ifStringThenConvertToCharBuf(std::string const& cpp)
    {
        return cpp.c_str();
    }

    template <typename T>
    T ifStringThenConvertToCharBuf(T const& t)
    {
        return t;
    }
}

template <typename... Args>
std::string formatS(std::string const& formatString, Args&&... args)
{
    // unique_ptr<char[]> calls delete[] on destruction
    std::unique_ptr<char[]> chars = details::formatImplS(4096, formatString.c_str(),
                details::ifStringThenConvertToCharBuf(args)...);

    // string constructor copies the data
    return std::string(chars.get());
}

snprintf 和 boost::format 在格式规范方面存在一些差异，但您的示例适用于两者。