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C++20的std::format库怎么用_C++字符串格式化新特性详解

穿越時空
发布: 2025-10-27 16:03:01
原创
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c++kquote>C++20引入std::format,提供类型安全、高性能的字符串格式化,支持占位符、对齐控制、自定义类型及编译期检查,替代printf和ostringstream,需包含<format>头文件并启用-std=c++20。

c++20的std::format库怎么用_c++字符串格式化新特性详解

C++20 引入了 std::format,这是一个现代化、类型安全且高性能的字符串格式化库,用来替代传统的 printfostringstream 等方式。它借鉴了 Python 的 str.format() 和 Rust 的 format! 语法,使用起来更直观、更安全。

基本用法:std::format 格式化字符串

std::format 使用类似于 Python 的占位符语法 {}{index} 来插入变量。

示例:

#include <format>
#include <iostream>

int main() {
    std::string name = "Alice";
    int age = 30;
    
    std::string result = std::format("Hello, {}! You are {} years old.", name, age);
    std::cout << result << '\n';
    // 输出: Hello, Alice! You are 30 years old.
}
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支持按位置引用:

std::string s = std::format("{1} is {0} years old.", age, name);
// 输出: Alice is 30 years old.
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格式化参数与对齐控制

可以在大括号中添加格式说明符,控制输出宽度、对齐、填充等。

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语法:{:[fill][align][width][.precision][type]}

常用格式选项:

  • {:>10}:右对齐,总宽10
  • {:<10}:左对齐,总宽10
  • {:^10}:居中对齐
  • {:06}:数字补零到6位
  • {:.2f}:浮点数保留2位小数
示例:

std::cout << std::format("|{:<8}|{:>8}|{:^8}|\n", "left", "right", "center");
// 输出: |left    |   right| center |

std::cout << std::format("{:05}", 42);     // 输出: 00042
std::cout << std::format("{:.3f}", 3.14159); // 输出: 3.142
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支持内置类型和自定义类型

std::format 原生支持整数、浮点数、字符串、布尔值、指针等常见类型。

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例如布尔值默认输出为 true/false,也可用 {:d} 转为 1/0:

std::format("{}", true)     // "true"
std::format("{:d}", true)   // "1"
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对于自定义类型,需要特化 std::formatter 模板:

struct Point {
    double x, y;
};

template<>
struct std::formatter<Point> {
    constexpr auto parse(auto& ctx) { return ctx.begin(); }

    auto format(const Point& p, auto& ctx) const {
        return std::format_to(ctx.out(), "({:.1f}, {:.1f})", p.x, p.y);
    }
};

// 使用
std::format("Position: {}", Point{1.23, 4.56}); 
// 输出: Position: (1.2, 4.6)
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性能与安全性优势

相比 printfstd::format 是类型安全的,编译器能在编译期检查格式字符串与参数的匹配性(部分实现支持)。

相比 std::ostringstream,它通常更快,因为避免了多次函数调用和动态内存分配。

还支持运行时格式字符串(类似 printf),但建议尽量使用字面量以获得最佳优化。

如果需要仅计算格式化后长度,可使用 std::formatted_size;若要写入已有缓冲区,可用 std::format_to

auto size = std::formatted_size("Value: {}", 42); // 返回所需大小

char buffer[64];
std::format_to(buffer, "Hello, {}", "World");
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基本上就这些。std::format 让 C++ 字符串处理变得更现代、简洁又高效。只要编译器支持 C++20(如 GCC 13+、Clang 14+、MSVC 2022),就可以放心使用。注意包含头文件 <format>,并启用 -std=c++20 编译选项。

以上就是C++20的std::format库怎么用_C++字符串格式化新特性详解的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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