1 C函数printf

最常见的是C语言提供的printf函数，可以在格式化字符串中设置打印的各种类型、进制和精度等。这里不再细讲了。

2 std::cout+属性设置函数

cout是C++默认的打印函数，可以支持各个基本类型的打印。我们可以通过**<ios>**和**<iomanip>**库中的函数设置cout的打印属性，达到与printf格式化字符串一样的功能。当然它们也可以用于std::cin。常用的函数有：

  • 设置整数输入输出进制：std::dec, std::hex, std::oct
  • 修改浮点输入/输出的默认格式：std::fixed, std::scientific, std::hexfloat, std::defaultfloat
  • 设置打印精度：std::setprecision(n)
  • 设置打印长度：std::setw(n)

示例

  1. //5位长度，两位精度，即小数点后一位
  2. std::cout << "float number is " << std::setw(5)
  3.           << std::setprecision(2) << 5.13 << endl;

3 std::format()

在C++20引入了<format>库，我们可以用std::format()代替那么多属性设置函数，达到和printf格式化字符串类似的功能。
std::format使用**{}**标识一个需要被打印的元素，format最终返回一个格式化后的string类型，可以交给std::cout打印出来。

基于属性设置

可以在{}中设置如下的属性：

  1. {[index]:[[fill]align][sign][#][0][width][.precision][type]}
  • index：打印顺序，指定此处使用后面哪个参数
  • fill：设置对齐方式之后的填充字符
    • 默认：空白字符
  • align：对齐方式：
    • 左对齐：<
    • 右对齐：>
    • 中间对齐：^
  • sign：设置在正数前面打印什么字符，一般为+或空白

  • ：表示替代格式，用于常见的数值类型，在value前添加0x、0b、0等进制标志

  • 0：对齐的填充字符为数字0，不使用fill中字符
  • width：设置打印长度
  • .precision：设置精度
  • type：打印参数的类型
    • 浮点数类型：
      • f：浮点数
      • e：科学计数法
      • g：通用格式
    • 整数类型：
      • x：十六进制
      • b：二进制
      • o：八进制
      • d：十进制
    • bool类型：
      • s：true 、false
      • b、c、d、o、x：1、0
    • c：char
    • s：string
    • p：指针地址0x

需要注意：有些属性并不适用于某些类型，假如在{}中设置了不符合的属性，fotmat函数会抛出异常std::format_error。

示例如下：

  1. std::cout << std::format("{:*<7}|{:*<7}|{:*>7}|{:*>7}|{:*>7}\n", 1,-.2,"str",'c',true);
  2. // Centered alignment + 0 formatting option for numbers
  3. std::cout << std::format("{:^07}|{:^07}|{:^7}|{:^7}|{:^7}\n", 1, -.2, "str", 'c', true);
  4. //输出为
  5. //1******|-0.2***|****str|******c|***true
  6. //0000001|-0000.2| str | c | true
  8. std::cout << std::format("Default: {:.2}, fixed: {:.2f}, scientific: {:.2e}, "
  9. "general: {:.2g}\n", pi, pi, pi, pi);
  10. std::cout << std::format("Default: {}, binary: {:b}, hex.: {:x}\n", 314, 314, 314);
  11. //输出为
  12. //Default: 3.1, fixed: 3.14, scientific: 3.14e+00, general: 3.1
  13. //Default: 314, binary: 100111010, hex.: 13a

自定义类型的format支持

std::formatter模板类用于针对某类型实现format打印的支持，目前C++的基本类型和大部分库类型都有相应的formatter实现。
formatter有两个成员模板函数，分别为：

  • parse：解析format属性，默认是上面的统一格式，也可以添加自己额外的属性规则
  • format：根据属性设置，修改输入的类型以达到格式化的效果

下面是一个示例：

  1. #include <format>
  2. #include <iostream>
  4. // 类型 T 的包装
  5. template<class T>
  6. struct Box {
  7.     T value;
  8. };
  10. // 能用被包装值的格式说明格式化包装 Box<T>
  11. template<class T, class CharT>
  12. struct std::formatter<Box<T>, CharT> : std::formatter<T, CharT>
  13. {
  14.     // 从基类继承parse()，如果不需要继承，则不需要继承父类
  16.     // 通过以被包装值调用基类实现定义 format()
  17.     template<class FormatContext>
  18.     auto format(Box<T> t, FormatContext& fc) {
  19.         return std::formatter<T, CharT>::format(t.value, fc);
  20.     }
  21. };
  23. int main()
  24. {
  25.     Box<int> v = { 42 };
  26.     std::cout << std::format("{:#x}", v);
  27. }