实现一个简单的字符串格式化方法

来源：互联网发布：qq数据库在线查询网站编辑：程序博客网时间：2024/05/02 04:34

c#中格式化字符串很简单，比如我们可以这样格式化一个字符串:

string str = string.format("test {0}, {1}, {2}, {1}, {0} sample", 1, 2.3, "ok");Console.WriteLine(str);

将输出：test 1, 2.3, ok, 2.3, 1 sample

这个格式化方法用起来很简单，支持基本类型的参数，比如int、double和string等，用起来很方便。遗憾的是c++中目前还没有类似的格式化方法。boost库提供了一个format方法，但用起来没有c#的format方法简单和灵活。让我们来看看boost.format如何实现上面的格式化：

string str = boost::format("test %1%, %2%, %3%, %4%, %5% sample")%1%2.3%"ok"%2.3%1;cout<<str<<endl;

　　boost::format的问题是需要写很多%，用起来繁琐又不直观。c++还缺少一个类似于c#的format方法，要实现一个类似的简单的format也不难，我将实现一个简单的format，基本用法和c#一致，为了保持简单，不支持复杂的功能，只支持基本类型的转换，转换的格式控制就不支持了，简单够用就好。下面来看看format的具体实现吧：

#include <tuple>#include <type_traits>#include <string>#include<cctype>using namespace std;#include "Variant.hpp"namespace detail{    using Value = Variant<uint8_t, uint16_t, uint32_t, uint64_t, int8_t, int16_t, int32_t, int64_t, float, double, string, char*, const char*>;    char g_buf[2000] = {};    template<size_t k, typename Tuple, typename F>    typename std::enable_if < (k == std::tuple_size<Tuple>::value)>::type GetArgByIndex(size_t, Tuple&, F&, char*&)    {        throw std::invalid_argument("arg index out of range");    }    template<size_t k = 0, typename Tuple, typename F>    typename std::enable_if < (k < std::tuple_size<Tuple>::value)>::type GetArgByIndex(size_t index, Tuple& tp, F& f, char*& p)    {        if (k == index)        {            f(p, std::get<k>(tp));        }        else        {            GetArgByIndex<k + 1>(index, tp, f, p);        }    }    inline int GetIndex(char*& p)    {        char temp[3] = {};        int i = 0;        while (*p != '}'&&*p != '\0')        {            if (i >= 2)                throw std::invalid_argument("index is out of range.");            if (std::isdigit(*p))            {                //push digit                temp[i++] = *p;                char next = *(p + 1);                if (std::isdigit(next))                {                    temp[i++] = next;                    p += 2;                    continue;                }                //validate arg                if (!std::isspace(next) && next != '}')                {                    throw std::invalid_argument("invalid argument.");                }            }            p++;        }        return i == 0 ? -1 : std::atoi(temp);    }    inline void Fun(char*& buf, Value t)    {        t.Visit([&buf](int i)        {            _itoa(i, buf, 10);　　　　　　　buf += strlen(buf);        },            [&buf](double i)        {            auto r = sprintf(buf, "%.6f", i);            buf += r;        },            [&buf](int64_t i)        {            auto r = sprintf(buf, "%"PRId64, i);            buf += r;        },            [&buf](uint64_t i)        {            auto r = sprintf(buf, "%"PRIu64, i);            buf += r;        },            [&buf](const char* p)        {            int len = strlen(p);            memcpy(buf, p, len);            buf += len;        },            [&buf](string& s)        {            memcpy(buf, s.data(), s.size());            buf += s.size();        });    }}template<typename... Args>inline string format(string& str, Args... args){    using namespace detail;    char* buf = g_buf;    auto tp = std::tuple<Args...>(args...);    char* p = (char*) str.c_str();    char* original = p;    int len = str.size() + 1;    int last = 0;    while (true)    {        if (*p == '{')        {            //copy content befor {            last = p - original;            memcpy(buf, original, last);            buf += last;            //format args            int index = GetIndex(p);            if (index >= 0)            {                GetArgByIndex<0>(index, tp, Fun, buf);            }            //skip }            original = p + 1;        }　　　　　else if(*p=='\0')        {

　　　　　　last = p - original;

　　　　　　memcpy(buf, original, last);　　　　　　break;

　　　　　}　　        p++;    }    string s = g_buf;    memset(g_buf, 0, buf - g_buf);    return s;}

再来看看测试代码：

string str = "it is { 0 }, and {01}, {2}, {01}, {1}";cout<<format(str, 11, 2.1, "tt")<<endl;

将输出：it is 11, and 2.1, tt, 2.1 1

　　用法和c#的一致，比boost的format用起来更方便。这个format支持最多100个参数（0-99），格式化的最长的字符串为2K。

/**********************更新，做简化和修改bug*******************************/

#include <tuple>#include <type_traits>#include <string>#include <inttypes.h>#include <cctype>using namespace std;namespace detail{    char g_buf[2000] = {};    inline void FormatArg(char*& buf, int i)    {        _itoa(i, buf, 10);        buf += strlen(buf);    }    inline void FormatArg(char*& buf, double i)    {        auto r = sprintf(buf, "%.6f", i);        buf += r;    }    inline void FormatArg(char*& buf, int64_t i)    {        auto r = sprintf(buf, "%"PRId64, i);        buf += r;    }    inline void FormatArg(char*& buf, uint64_t i)    {        auto r = sprintf(buf, "%"PRIu64, i);        buf += r;    }    inline void FormatArg(char*& buf, const char* p)    {        int len = strlen(p);        memcpy(buf, p, len);        buf += len;    }    inline void FormatArg(char*& buf, string& s)    {        memcpy(buf, s.data(), s.size());        buf += s.size();    }    template<size_t k, typename Tuple>    typename std::enable_if < (k == std::tuple_size<Tuple>::value)>::type    inline GetArgByIndex(size_t, Tuple&, char*&)    {        throw std::invalid_argument("arg index out of range");    }    template<size_t k = 0, typename Tuple>    typename std::enable_if < (k < std::tuple_size<Tuple>::value)>::type    inline GetArgByIndex(size_t index, Tuple& tp, char*& p)    {        if (k == index)        {            FormatArg(p, std::get<k>(tp));        }        else        {            GetArgByIndex<k + 1>(index, tp, p);        }    }    inline int GetIndex(char*& p)    {        char temp[3] = {};        int i = 0;        while (*p != '}'&&*p != '\0')        {            if (i >= 2)                throw std::invalid_argument("index is out of range.");            if (std::isdigit(*p))            {                //push digit                temp[i++] = *p;                char next = *(p + 1);                if (std::isdigit(next))                {                    temp[i++] = next;                    p += 2;                    continue;                }                //validate arg                if (!std::isspace(next) && next != '}')                {                    throw std::invalid_argument("invalid argument.");                }            }            p++;        }        return i == 0 ? -1 : std::atoi(temp);    }}template<typename... Args>inline string format(const string& src, Args... args){    return format((char*) src.c_str(), args...);}template<typename... Args>inline string format(char* src, Args... args){    using namespace detail;    char* buf = g_buf;    auto tp = std::tuple<Args...>(args...);    char* p = src;    char* original = p;    int len = strlen(src) + 1;    int last = 0;

　　while (true)    {        if (*p == '{')        {            //copy content befor {            last = p - original;            memcpy(buf, original, last);            buf += last;            //format args            int index = GetIndex(p);            if (index >= 0)            {                GetArgByIndex<0>(index, tp, Fun, buf);            }            //skip }            original = p + 1;        }　　　　　else if(*p=='\0')        {

　　　　　　last = p - original;

　　　　　　memcpy(buf, original, last);　　　　　　break;

　　　　　}　　        p++;    }

　　string s = g_buf; 　　memset(g_buf, 0, buf - g_buf); 　　return s; }

简化代码的实现，移除对Variant的依赖，直接通过重载函数来格式化参数。经简单测试效率比boost::format要高六倍以上。

如果你发现还有更好的format请告诉我，如果没有请点一下推荐，谢谢。^_^

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