在 c++ 中使用 c 的各种格式说明符

Question

在 c 中，我们可以使用各种格式说明符，例如

• %nd 其中 n 是一个数字，以打印总共覆盖至少 n 个空格的数字
• %0nd 同上，除了用 0 预填充 " %05d ",3 => 00003
• %.nf 设置小数点后 n 的精度
• 等等....

那么有没有办法将这些与 std::cout 一起使用？

我最近在 coursera 的一门课程（c++ 为 c 程序员）中得到了一些负面反馈，因为我想使用 printf 而不是 cout :(

Answer 1

对于 %nd %0nd，C++ 等效项是 std::setw() 和 std::setfill()。

#include <iostream>     // std::cout, std::endl
#include <iomanip>      // std::setfill, std::setw

int main () {
  std::cout << std::setfill ('x') << std::setw (10);
  std::cout << 77 << std::endl;
  return 0;
}

输出：xxxxxxxx77

%.nf可以替换为std::setprecision和std::fixed，

#include <iostream>     // std::cout, std::fixed, std::scientific

int main () {
    double a = 3.1415926534;
    double b = 2006.0;
    double c = 1.0e-10;

    std::cout.precision(5);

    std::cout << "fixed:\n" << std::fixed;
    std::cout << a << '\n' << b << '\n' << c << '\n';
    return 0;
}

输出：

fixed:
3.14159
2006.00000
0.00000

Answer 2

C++ streams 不要使用格式说明符，例如 C 的 printf()-type 函数；他们使用manipulators。

例如：

#include <iostream>
#include <iomanip>


int main()
{
    std::cout << std::fixed << std::setprecision(6) << 42.0 << std::endl;
}

输出：

42.000000

See it run!

Answer 3

C++ 中通常的解决方案是定义操纵器 你试图格式化什么，而不是破解物理值 直接在输出点。 （一个可能的例外是 宽度，其中std::setw 可能直接有用。）因此，对于 例如，当实际输出一些东西时，你不会指定 零填充，或固定，带 2 位小数，但类似于：

std::cout << temperature(2) << theTemporature;

temperature 类似于：

class temperature
{
    int myMinWidth;
public:
    temperature( int minWidth )
        : myMinWidth( minWidth )
    {
    }
    friend std::ostream& operator<<( std::ostream& dest, temperature const& manip )
    {
        dest.setf( std::ios_base::fixed, std::ios_base::floatfield );
        dest.precision( 2 );
        dest.width( myMinWidth );
        return dest;
    }
};

有关可用的格式修改列表，请参阅 std::ios_base 的规范，以及以下字段 std::ios_base::fmtflags.

如果您要进行大量输出，您可能需要修改它 在完整的末尾恢复原始格式标志 表达。 （除宽度外的所有格式信息都是 粘性的，所以在这里强制固定格式会让你得到固定的 程序其余部分的格式，不一定是什么 你想要。）我使用以下作为我所有的基类 操纵者：

class StateSavingManip
{
public:
    void operator()( std::ios& stream ) const;
protected:
    StateSavingManip() : myStream( nullptr ) {}
    ~StateSavingManip();
private:
    virtual void setState( std::ios& stream ) const = 0;
private:
    mutable std::ios* myStream;
    mutable std::ios::fmtflags mySavedFlags;
    mutable int mySavedPrec;
    mutable char mySavedFill;
};

实现：

namespace {
int getXAlloc() ;
int ourXAlloc = getXAlloc() + 1 ;

int
getXAlloc()
{
    if ( ourXAlloc == 0 ) {
        ourXAlloc = std::ios::xalloc() + 1 ;
        assert( ourXAlloc != 0 ) ;
    }
    return ourXAlloc - 1 ;
}
}

StateSavingManip::~StateSavingManip()
{
    if ( myStream != nullptr ) {
        myStream->flags( mySavedFlags ) ;
        myStream->precision( mySavedPrec ) ;
        myStream->fill( mySavedFill ) ;
        myStream->pword( getXAlloc() ) = NULL ;
    }
}

void
StateSavingManip::operator()( 
    std::ios&           stream ) const
{
    void*&              backptr = stream.pword( getXAlloc() ) ;
    if ( backptr == nullptr ) {
        backptr      = const_cast< StateSavingManip* >( this ) ;
        myStream     = &stream ;
        mySavedFlags = stream.flags() ;
        mySavedPrec  = stream.precision() ;
        mySavedFill  = stream.fill() ;
    }
    setState( stream ) ;
}

注意pword 字段的使用，以确保只有第一个 临时操纵器恢复格式；析构函数将 以相反的构造顺序调用，但顺序 如果您有更多，通常不会指定构造 而不是表达式中的一个这样的操纵器。

最后：使用这种技术并非一切皆有可能：如果你 想系统地为温度附加度数符号， 没有办法这样做。在这种情况下，您需要定义 一个温度类，并为其重载<< 运算符；这 允许一切可以想象的事情（比你想象的要多得多 使用printf 样式格式实现）。

Answer 4

C++ 流操纵器 (iomanip) 专门设计用于支持所有标准 c 格式说明符操作，只是具有完全不同的接口。例如。 setfill 和 setw 用于 %02d 的宽度和填充部分。

当然，如果你真的需要格式字符串（例如，因为它使 i18n 对你来说更容易），那么你应该看看boost::format，如果你有 C++11，那么你可以轻松编写小型可变参数模板包装器围绕它，使格式调用看起来更像 printf。

无论你做什么，请尽量不要使用 printf。它不是类型安全的，并且对于用户定义类型的输出操作不可扩展。

Answer 5

有流操作器，如果你需要的话。
但我想你想知道这个东西：
cout 比printf() 更聪明。 假设你有：

int x = 34;
cout<<x;

现在编译器会调用：

ostream& operator<<(ostream& stream, int arg);

为你。此函数将在控制台中打印输出（因为在您的情况下stream 是cout）。对于所有可用的基本数据类型，标准库为此 << 运算符提供重载。