C++20中的std::format库怎么用_C++字符串格式化与std::format实践

在C++20中，std::format 的引入让字符串格式化变得安全、高效且易于使用。它借鉴了Python的 str.format() 和 Rust 的 format! 语法，取代了传统的 printf 和 std::ostringstream 等容易出错的方式。

std::format 基本用法

std::format 位于 <format> 头文件中，使用方式类似于 printf，但基于类型安全的模板机制，不会因类型不匹配导致崩溃。

基本语法是：

支持按位置或名称填充：

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• std::format("The value of {} is {}", "x", 42);
• std::format("Hi {name}, you are {age} years old.", fmt::arg("name", "Alice"), fmt::arg("age", 30));（命名参数需第三方库如 fmt 支持，原生C++20暂未完全支持命名）

格式化数字与控制输出

可以像 printf 一样控制整数进制、浮点精度等。

• std::format("{:d}", 100) → 十进制
• std::format("{:x}", 255) → 十六进制：ff
• std::format("{:X}", 255) → 大写：FF
• std::format("{:o}", 7) → 八进制：7
• std::format("{:.2f}", 3.14159) → 保留两位小数：3.14
• std::format("{:>10}", "hi") → 右对齐，宽度10
• std::format("{:+}", 42) → 显示正号：+42

格式化自定义类型

要让 std::format 支持自定义类，需要特化 std::formatter 模板。

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例如有一个 Point 类：

为其添加格式化支持：

然后就可以直接使用：

性能与注意事项

std::format 在编译期会做部分检查，减少运行时错误。相比 sprintf 更安全，避免缓冲区溢出。

但注意：

• 编译器需完整支持 C++20 格式库（如 MSVC 2019 Update 9+，GCC 13+ 推荐）
• 某些旧版 libstdc++ 不完整支持，可考虑使用 fmt 库作为替代，其语法几乎一致且更成熟
• 调试时若遇到“undefined reference”，确认链接了正确的标准库版本

基本上就这些。std::format 让C++字符串处理变得更现代、清晰，推荐在新项目中优先使用。虽然功能还在逐步完善，但核心用法已足够稳定。