c++ - 有什么优雅的方法可以在 C++ 中格式化字符串？

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实在不想写这么难看的代码，如果有更好的办法，请帮我优化一下。
我真的不想为 vector 大小写更多的案例，非常愚蠢。

template<typename ... Args>
std::string string_format(const std::string &format, Args... args)
{
    size_t size = 1 + snprintf(nullptr, 0, format.c_str(), args ...);

    char bytes[size] = {0};
    snprintf(bytes, size, format.c_str(), args ...);
    return std::string(bytes);
}

std::string test_format(const std::string& str, const std::vector<std::string>& vStr)
{
    switch (vStr.size())
    {
    case 1:
        return string_format(str, vStr[0]);
        break;
    case 2:
        return string_format(str, vStr[0], vStr[1]);
        break;
    case 3:
        return string_format(str, vStr[0], vStr[1], vStr[2]);
        break;
    case 4:
        return string_format(str, vStr[0], vStr[1], vStr[2], vStr[3]);
        break;
    case 5:
        return string_format(str, vStr[0], vStr[1], vStr[2], vStr[3], vStr[4]);
        break;
    case 6:
        return string_format(str, vStr[0], vStr[1], vStr[2], vStr[3], vStr[4], vStr[5]);
        break;
    // ....

    default:
        return str;
        break;
    }
}

Answer 1

正如评论中的人们所建议的那样，为了帮助清理格式，最好使用正确的格式库，如 libfmt。 (现在在 C++20 标准中也有效)

但是，如果您的要求是运行时 std::vector<std::string>并且您打算将其转换为编译时可变参数模板参数序列，那么库可能无法为您解决这个问题。

由于您传入了一个包含运行时值的 vector ，因此有时需要一种方法将其转换为编译时列表，以便可以将其传递给 string_format。 .这是可能的，但是它需要一些基础设施。

由于可变参数是编译时效应，我们不能只转换 args至args...容易地。至少，我们必须知道我们可以转换成多少函数的上限。然而，这仍然是，至少，使用模板是可能的。

这个想法是在编译时构建一个跳转映射(实际上是一个 switch-case)，并在运行时引用它。这将要求您必须对可以传递给 string_format 的参数数量设置任意限制。然而。

#include <string>  // std::string
#include <vector>  // std::vector
#include <cstdlib> // std::snprintf
#include <array>   // std::array
#include <utility> // std::make_index_sequence
#include <cassert> // assert

template<typename ... Args>
std::string string_format(const std::string &format, Args... args) { ... }

template <std::size_t...Idxs>
std::string format_vector_impl(const std::string& format, const std::vector<std::string>& args, std::index_sequence<Idxs...>)
{
    return string_format(format, args[Idxs].c_str()...);
}

template <std::size_t I>
std::string format_vector(const std::string& format, const std::vector<std::string>& args)
{
    assert(I == args.size());

    return format_vector_impl(format, args, std::make_index_sequence<I>{});
}

using converter = std::string(*)(const std::string&, const std::vector<std::string>&);

template <std::size_t...Idxs>
constexpr std::array<converter,sizeof...(Idxs)> make_converter_map(std::index_sequence<Idxs...>)
{
    return {&format_vector<Idxs>...};
}

std::string test_format(const std::string& format, const std::vector<std::string>& args)
{
    // let's make 31 arguments the arbitrary max
    // Note: This is '32' here because '0' arguments is also a viable call
    static constexpr auto s_limit = 32;
    static constexpr auto s_converters = make_converter_map(std::make_index_sequence<s_limit>{});

    assert(args.size() < s_limit); // if this ever gets triggered, change 'limit'

    // use 'args.size()' as the index into the function
    return s_converters[args.size()](format, args);
}

此解决方案假定至少支持 C++14，但是它可以在 C++11 支持中工作并进行一些调整(需要自定义定义 std::index_sequence )

该解决方案的工作原理如下:

将所有转换标准化为 std::string(*)(const std::string&, const std::vector<std::string>&) 的签名通过 format_vector

format_vector以 vector 的最大大小为模板

代表format_vector<I>至format_vector_impl<Idxs...>通过从 [0...I) 创建一个序列

在 format_vector , 使用 Idxs... ，索引的编译时列表，解包参数 vector

由于所有format_vector函数具有相同的签名，我们可以使用函数指针来构建一个数组。我们在编译时构建它( constexpr )并在运行时调用它。

使用 args.size() 查找正确的处理程序在数组中(实际上是一个跳转图)。

您可以通过使用这种方法使参数的数量尽可能大 - 但请记住，每个新函数都会引入更多生成的汇编代码，这可能会使可执行文件膨胀。

这是 compiler-explorer 上的一个工作示例

注:使用像 libfmt 这样的库将有助于解决您的代码当前具有的一些未定义行为，其中 args...正在通过 std::string值为 snprintf . snprintf使用 C 风格 ...可变参数而不是可变参数 template参数，因此它无法理解或使用 C++ 类型——只有原始类型，如整数值和 const char* .

编辑:我刚刚注意到的另一件事是您当前的代码使用可变长度数组 (VLA)，它不是标准 C++。数组需要在编译时修复。这不能在标准 C++ 中在运行时完成，但可以通过一些编译器扩展来完成。我指的是 string_format这里的功能:

    size_t size = 1 + snprintf(nullptr, 0, format.c_str(), args ...);

    char bytes[size] = {0};

为此，我建议使用 std::vector<char>甚至只是 std::string并使用计算的大小调整大小。就像是:

    auto bytes = std::string{};
    bytes.resize(size, ' ');