引言在 C 中我们经常讨论一个看似简单的问题——如何实现格式化字符串和格式化输出这个问题核心在于字符串格式化考虑到 C 向下兼容的问题想做出一个能让大家满意的字符串格式化标准方案其实并不容易。在过去的标准中C 标准委员会一直通过各种修修补补尝试提供一些格式化的辅助方案但始终没有一个风格一致的标准化方案。好在 C20 及其后续演进中终于出现了满足我们要求的格式化方案。因此在这一讲中我们就聚焦于讲解这个新的字符串格式化方案。课程配套代码https://github.com/samblg/cpp20-plus-indepth复杂的文本格式化方案首先我们要弄明白什么是“文本格式化”。下面一个常见的 HTTP 服务的日志输出我们结合这个典型例子来讲解。www | [2023-01-16T19:04:19] [INFO] 127.0.0.1 - GET /api/v1/info HTTP/1.0 200 6934 http://127.0.0.1/index.html Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64; rv:108.0) Gecko/20100101 Firefox/108.0可以看到日志输出中包含了一些固定字符、需要根据实际情况替换的值。输出类似内容的这种需求就被称为“文本格式化”。事实上许多现代编程语言都提供了便利、安全的格式化方案。但遗憾的是在 C20 以前虽然也有文本化格式方案但都存在着这样那样的缺陷而且不够现代化。甚至就此出现了一些临时拼凑的方案接下来我们通过一个表格来回顾一下在 C20 以前的文本格式化方案。看完表格你应该也发现了。在 C20 出现以前各种文本格式化方案都存在一些较为明显的缺点无论是本身的安全性问题还是编码层面的易用性方面。这导致了C 开发者在选择文本格式化方案的时候难以抉择。幸运的是C20 终于提出了标准化的文本格式化方案——这就是 Formatting 库。FormattingFormatting 库提供了类似于其他现代化编程语言的文本格式化接口而且这些接口设计足够完美、便于使用。同时它还提供了足够灵活的框架。因此我们可以轻松地对其进行扩展支持更多的数据类型与格式。想要了解 Formatting 库我们循序渐进。先从最基础的格式化函数 format 开始其定义是后面这样。templateclass... Args std::string format(std::format_stringArgs... fmt, Args... args);该函数的第一个参数是格式化字符串描述文本格式后续参数就是需要被格式化的其他参数。关于 std::format_string 这个类型我们在后面深入理解 Formatting 中再具体讨论现在你只需要知道这是用格式描述的字符串即可。下面是使用 format 函数编写的日志输出代码。#include iostream #include format #include string #include cstdint #include chrono // 使用 std::chrono 来打印日志的时间 using TimePoint std::chrono::time_pointstd::chrono::system_clock; struct HttpLogParams { std::string user; TimePoint requestTime; // C20 提供了chrono对format的支持 std::string level; std::string ip; std::string method; std::string path; std::string httpVersion; int32_t statusCode; int32_t bodySize; std::string refer; std::string agent; }; void formatOutputParams(const HttpLogParams params); int main() { HttpLogParams logParams { .user www, .requestTime std::chrono::system_clock::now(), .level INFO, .ip 127.0.0.1, .method GET, .path /api/v1/info, .httpVersion HTTP/1.0, .statusCode 200, .bodySize 6934, .refer http://127.0.0.1/index.hmtl, .agent Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64; rv:108.0) Gecko/20100101 Firefox/108.0, }; formatOutputParams(logParams); return 0; } void formatOutputParams(const HttpLogParams params) { std::string logLine std::format({0:16}|{1:%Y-%m-%d}T{1:%H:%M:%OS}Z {2} {3} - \{4} {5} {6}\ {7} {8} \{9}\ \{10}\, params.user, params.requestTime, params.level, params.ip, params.method, params.path, params.httpVersion, params.statusCode, params.bodySize, params.refer, params.agent ); std::cout logLine std::endl; }C20 在 C11 的基础上为 chrono 库提供了完善的 format 支持我们再也不需要使用旧的 C 风格时间格式化函数了见代码第 12 行。这里简单说明一下 format 的格式化字符串格式。格式化字符串由以下三类元素组成。普通字符除了 { 和 } 以外这些字符会被直接拷贝到输出中不会做任何更改。转义序列包括 {{ 和 }}在输出中分别会被替换成{和}。替换字段由 { … } 构成这些替换字段会替换成 format 后续参数中对应的参数并根据格式控制描述生成输出。对于替换字段的两种形式你可以参考后面这张表格。如果你了解过 Python就会发现 format 函数的格式化字符串格式其实类似于 Python 的格式化规范。不得不承认的是C20 标准借鉴了相应的规范。除了最简单的 format 参数C20 还提供了三个有用的工具函数作为扩展功能。format_toformat_to_nformatted_size你可以参考下面的示例代码来看看它们的具体用法。#include iostream #include format #include string int main() { // format_to // 将生成的文本输出到一个输出迭代器中 // 其他与format一致这样可以兼容标准STL算法函数的风格 // 也便于将文本输出到其他的流中或者自建的字符串类中。 std::string resultLine1; std::format_to(std::back_inserter(resultLine1), {} {} {}, 1, 2, 1 2); std::cout resultLine1 std::endl; // format_to_n // 将生成的文本输出到一个输出迭代器中同时指定输出的最大字符数量。 // 其他与format一致相当于format_to的扩展版本 // 在输出目标有字符限制的时候非常有效。 std::string resultLine2(5, ); std::format_to_n(resultLine2.begin(), 5, {} {} {}, 1, 2, 1 2); std::cout resultLine2 std::endl; // formatted_sizes // 获取生成文本的长度参数与format完全一致。 // auto resultSize std::formatted_size({} {} {}, 1, 2, 1 2); std::cout resultSize std::endl; std::string resultLine3(resultSize, ); std::format_to(resultLine3.begin(), {} {} {}, 1, 2, 1 2); std::cout resultLine3 std::endl; }可以看出这三个函数使用方法基本和 format 没有太大区别。这里我们重点留意一下 formatted_size。如果部分场景需要生成特定长度的输出缓冲区那么我们就可以先通过 formatted_size 获取输出长度然后分配特定长度缓冲区最后再输出。除此以外在只需要获取字符数量的场景中也可以使用这个函数。从上面案例可以看到format 函数的基本用法简单易懂。接下来我们进一步讨论有关 format 的具体细节先从格式化参数包开始。格式化参数包format 函数可以直接以函数参数形式进行传递。此外C20 还提供了 format_args 相关接口可以把“待格式化的参数”合并成一个集合通过 vformat 函数进行文本格式化。你可以结合后面的代码来理解。#include iostream #include format #include string #include cstdint int main() { std::string resultLine1 std::vformat({} * {} {}, std::make_format_args( 3, 4, 3 * 4 )); std::cout resultLine1 std::endl; std::format_args args std::make_format_args( 3, 4, 3 * 4 ); std::string resultLine2; std::vformat_to(std::back_inserter(resultLine2), {} * {} {}, args); std::cout resultLine2 std::endl; }针对上述代码中用到的类型和函数我依次为你解释一下。第一format_args 类型表示一个待格式化的参数集合可以包装任意类型的待格式化参数。这里需要注意的是 format_args 中包装的参数是引用语义也就是并不会拷贝或者扩展包装参数的生命周期所以开发者需要确保被包装参数的生命周期。所以一般来说format_args 也就用于格式化函数的参数不建议用于其他用途。第二make_format_args 函数用于通过一系列参数构建一个 format_args 对象。类似地需要注意返回的 format_args 的引用语义。第三vformat 函数。包含两个参数分别是格式化字符串具体规范与 format 函数完全一致和 format_args 对象。该函数会根据格式化字符串定义去 format_args 对象中获取相关参数并进行格式化输出其他与 format 函数没有差异。第四vformat_to 函数。该函数与 format_to 类似都是通过一个输出迭代器进行输出的。差异在于该函数接收的“待格式化参数”需要通过 format_args 对象进行包装。因此vformat 可以在某些场景下替代 format。至于具体使用哪个你可以根据自己的喜好进行选择。深入理解 Formatting在了解了 Formatting 的基本用法后我们有必要深入 Formatting 的细节了解如何基于 Formatting 库进行扩展来满足我们的复杂业务需求。首先Formatting 库的核心是 formatter 类对于所有希望使用 format 进行格式化的参数类型来说都需要按照约定实现 formatter 类的特化版本。formatter 类主要完成的工作就是格式化字符串的解析、数据的实际格式化输出。C20 为基础类型与 string 类型定义了标准的 formatter。此外我们还可以通过特化的 formatter 来实现其他类型、自定义类型的格式化输出。下面我们先看一下标准 formatter 的格式化标准然后在此基础上实现自定义 formatter。标准格式化规范C Formatting 的标准格式化规范是以 Python 的格式化规范为基础的。基本语法是后面这样。填充与对齐 符号 # 0 宽度 精度L 类型这里的每个参数都是可选参数我们解释一下这些参数。第一填充与对齐用于设置填充字符与对齐规则。该参数包含两部分第一部分为填充字符如果没有设定默认使用空格作为填充。第二部分为填充数量与对齐方式填充数量就是指定输出的填充字符数量对齐方式指的是待格式化参数输出时相对于填充字符的位置。目前 C 支持三种对齐方式你可以参考后面的表格。第二“符号” “#” 和“0”用于设定数值类型的前缀显示方式。我们分别来看看。“符号”可以设置数字前缀的正负号显示规则。需要注意的是“符号”也会影响 inf 和 nan 的显示方式。后面的表格包含了这三种情况。“#” 会对整数和浮点数有不同显示行为。如果被格式化参数为整数并且将整数输出设定为二进制、八进制或十六进制时会在数字前添加进制前缀也就是 0b、0 和 0x。 如果被格式化参数为浮点数那么即使浮点数没有小数位数也会强制在数字后面追加一个小数点。“0” 用于为数值输出填充 0并支持设置填充位数。比如 04 就会填充 4 个 0。第三宽度与精度。宽度用于设置字段输出的最小宽度可以使用一个十进制数也可以通过 {} 引用一个参数。精度是一个以 . 符号开头的非负十进制数也可以通过{}引用一个参数。对于浮点数该字段可以设置小数点的显示位数。对于字符串可以限制字符串的字符输出数量。宽度与精度都支持通过 {} 引用参数此时如果参数不是一个非负整数在执行 format 时就会抛出异常。第四L 与类型。L 用于指定参数以特定语言环境locale方式输出参数。如果感兴趣的话你可以参考标准文档来查询有关语言环境的具体说明。参考标准文档足以涵盖语言环境的问题因此不是我们讨论的重点。类型选项用于设置参数的显示方式我同样准备了表格为你梳理了 C20 支持的所有参数类型选项。自定义 formatterFormatting 库中的 formatter 类型对各种类型的格式化输出毕竟是有限的——它不可能覆盖所有的场景特别是我们的自定义类型。因此它也支持开发者对 formatter 进行特化实现自定义的格式化输出。现在让我们来看看如何自定义 formatter。我们先看一个最简单的自定义 formatter 案例。#include format #include iostream #include vector #include cstdint templateclass CharT struct std::formatterstd::vectorint32_t, CharT : std::formatterint32_t, CharT { templateclass FormatContext auto format(std::vectorint32_t t, FormatContext fc) const { auto it std::formatterint32_t, CharT::format(t.size(), fc); for (int32_t v : t) { *it ; it; it std::formatterint32_t, CharT::format(v, fc); } return it; } }; int main() { std::vectorint32_t v { 1, 2, 3, 4 }; // 首先调用format输出vector的长度 // 然后遍历vector每次输出一个空格后再调用format输出数字。 std::cout std::format({:#x}, v); }在这段代码中实现了格式化显示 vector 类型的对象的功能。我们重点关注的是第 7 行实现的 formatter 特化——std::formatter, CharT。其中CharT 表示字符类型它可以根据用户的实际情况替换成 char 或者 wchar_t 等。通过代码你会发现我们重载了 format 成员函数该函数用于控制格式化显示。该函数包含两个参数。t: std::vector: 被传入的待格式化参数。fc: FormatContext: 描述格式化的上下文。作为延伸阅读你可以参考 std::basic_format_context 这个类型的定义了解格式化的上下文中具体包含的信息。当然了在编码过程中IDE 也会在使用它时给出提示。format 函数返回一个迭代器表示下一个用于输出的位置我们通过控制这个迭代器就可以输出自己想要的格式化字符了。示例没有实现 parse 来解析格式化字符串如果你有兴趣的话课后可以自行了解相关细节。总结传统的文本格式化方案包括基于 C 接口的格式化输出、C 字符串拼接或 C 流这几种方式。它们各有优劣但往往难以解决类型安全、缓冲区溢出、线程安全等问题。C20 的推出改变了这一局面我们可以利用 Formatting 库和 formatter 类型高度灵活地实现格式化文本输出。其中 formatter 支持特化因此我们可以通过这个全新的方式解决长久以来缺乏标准化的文本格式化的问题。对于 formatter 的特化实现我们记住两个重点即可。重载 format 函数实现输出自己想要的格式化文本。重载 parse 函数实现自定义格式化文本解析。
引言在 C 中我们经常讨论一个看似简单的问题——如何实现格式化字符串和格式化输出这个问题核心在于字符串格式化考虑到 C 向下兼容的问题想做出一个能让大家满意的字符串格式化标准方案其实并不容易。在过去的标准中C 标准委员会一直通过各种修修补补尝试提供一些格式化的辅助方案但始终没有一个风格一致的标准化方案。好在 C20 及其后续演进中终于出现了满足我们要求的格式化方案。因此在这一讲中我们就聚焦于讲解这个新的字符串格式化方案。课程配套代码https://github.com/samblg/cpp20-plus-indepth复杂的文本格式化方案首先我们要弄明白什么是“文本格式化”。下面一个常见的 HTTP 服务的日志输出我们结合这个典型例子来讲解。www | [2023-01-16T19:04:19] [INFO] 127.0.0.1 - GET /api/v1/info HTTP/1.0 200 6934 http://127.0.0.1/index.html Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64; rv:108.0) Gecko/20100101 Firefox/108.0可以看到日志输出中包含了一些固定字符、需要根据实际情况替换的值。输出类似内容的这种需求就被称为“文本格式化”。事实上许多现代编程语言都提供了便利、安全的格式化方案。但遗憾的是在 C20 以前虽然也有文本化格式方案但都存在着这样那样的缺陷而且不够现代化。甚至就此出现了一些临时拼凑的方案接下来我们通过一个表格来回顾一下在 C20 以前的文本格式化方案。看完表格你应该也发现了。在 C20 出现以前各种文本格式化方案都存在一些较为明显的缺点无论是本身的安全性问题还是编码层面的易用性方面。这导致了C 开发者在选择文本格式化方案的时候难以抉择。幸运的是C20 终于提出了标准化的文本格式化方案——这就是 Formatting 库。FormattingFormatting 库提供了类似于其他现代化编程语言的文本格式化接口而且这些接口设计足够完美、便于使用。同时它还提供了足够灵活的框架。因此我们可以轻松地对其进行扩展支持更多的数据类型与格式。想要了解 Formatting 库我们循序渐进。先从最基础的格式化函数 format 开始其定义是后面这样。templateclass... Args std::string format(std::format_stringArgs... fmt, Args... args);该函数的第一个参数是格式化字符串描述文本格式后续参数就是需要被格式化的其他参数。关于 std::format_string 这个类型我们在后面深入理解 Formatting 中再具体讨论现在你只需要知道这是用格式描述的字符串即可。下面是使用 format 函数编写的日志输出代码。#include iostream #include format #include string #include cstdint #include chrono // 使用 std::chrono 来打印日志的时间 using TimePoint std::chrono::time_pointstd::chrono::system_clock; struct HttpLogParams { std::string user; TimePoint requestTime; // C20 提供了chrono对format的支持 std::string level; std::string ip; std::string method; std::string path; std::string httpVersion; int32_t statusCode; int32_t bodySize; std::string refer; std::string agent; }; void formatOutputParams(const HttpLogParams params); int main() { HttpLogParams logParams { .user www, .requestTime std::chrono::system_clock::now(), .level INFO, .ip 127.0.0.1, .method GET, .path /api/v1/info, .httpVersion HTTP/1.0, .statusCode 200, .bodySize 6934, .refer http://127.0.0.1/index.hmtl, .agent Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64; rv:108.0) Gecko/20100101 Firefox/108.0, }; formatOutputParams(logParams); return 0; } void formatOutputParams(const HttpLogParams params) { std::string logLine std::format({0:16}|{1:%Y-%m-%d}T{1:%H:%M:%OS}Z {2} {3} - \{4} {5} {6}\ {7} {8} \{9}\ \{10}\, params.user, params.requestTime, params.level, params.ip, params.method, params.path, params.httpVersion, params.statusCode, params.bodySize, params.refer, params.agent ); std::cout logLine std::endl; }C20 在 C11 的基础上为 chrono 库提供了完善的 format 支持我们再也不需要使用旧的 C 风格时间格式化函数了见代码第 12 行。这里简单说明一下 format 的格式化字符串格式。格式化字符串由以下三类元素组成。普通字符除了 { 和 } 以外这些字符会被直接拷贝到输出中不会做任何更改。转义序列包括 {{ 和 }}在输出中分别会被替换成{和}。替换字段由 { … } 构成这些替换字段会替换成 format 后续参数中对应的参数并根据格式控制描述生成输出。对于替换字段的两种形式你可以参考后面这张表格。如果你了解过 Python就会发现 format 函数的格式化字符串格式其实类似于 Python 的格式化规范。不得不承认的是C20 标准借鉴了相应的规范。除了最简单的 format 参数C20 还提供了三个有用的工具函数作为扩展功能。format_toformat_to_nformatted_size你可以参考下面的示例代码来看看它们的具体用法。#include iostream #include format #include string int main() { // format_to // 将生成的文本输出到一个输出迭代器中 // 其他与format一致这样可以兼容标准STL算法函数的风格 // 也便于将文本输出到其他的流中或者自建的字符串类中。 std::string resultLine1; std::format_to(std::back_inserter(resultLine1), {} {} {}, 1, 2, 1 2); std::cout resultLine1 std::endl; // format_to_n // 将生成的文本输出到一个输出迭代器中同时指定输出的最大字符数量。 // 其他与format一致相当于format_to的扩展版本 // 在输出目标有字符限制的时候非常有效。 std::string resultLine2(5, ); std::format_to_n(resultLine2.begin(), 5, {} {} {}, 1, 2, 1 2); std::cout resultLine2 std::endl; // formatted_sizes // 获取生成文本的长度参数与format完全一致。 // auto resultSize std::formatted_size({} {} {}, 1, 2, 1 2); std::cout resultSize std::endl; std::string resultLine3(resultSize, ); std::format_to(resultLine3.begin(), {} {} {}, 1, 2, 1 2); std::cout resultLine3 std::endl; }可以看出这三个函数使用方法基本和 format 没有太大区别。这里我们重点留意一下 formatted_size。如果部分场景需要生成特定长度的输出缓冲区那么我们就可以先通过 formatted_size 获取输出长度然后分配特定长度缓冲区最后再输出。除此以外在只需要获取字符数量的场景中也可以使用这个函数。从上面案例可以看到format 函数的基本用法简单易懂。接下来我们进一步讨论有关 format 的具体细节先从格式化参数包开始。格式化参数包format 函数可以直接以函数参数形式进行传递。此外C20 还提供了 format_args 相关接口可以把“待格式化的参数”合并成一个集合通过 vformat 函数进行文本格式化。你可以结合后面的代码来理解。#include iostream #include format #include string #include cstdint int main() { std::string resultLine1 std::vformat({} * {} {}, std::make_format_args( 3, 4, 3 * 4 )); std::cout resultLine1 std::endl; std::format_args args std::make_format_args( 3, 4, 3 * 4 ); std::string resultLine2; std::vformat_to(std::back_inserter(resultLine2), {} * {} {}, args); std::cout resultLine2 std::endl; }针对上述代码中用到的类型和函数我依次为你解释一下。第一format_args 类型表示一个待格式化的参数集合可以包装任意类型的待格式化参数。这里需要注意的是 format_args 中包装的参数是引用语义也就是并不会拷贝或者扩展包装参数的生命周期所以开发者需要确保被包装参数的生命周期。所以一般来说format_args 也就用于格式化函数的参数不建议用于其他用途。第二make_format_args 函数用于通过一系列参数构建一个 format_args 对象。类似地需要注意返回的 format_args 的引用语义。第三vformat 函数。包含两个参数分别是格式化字符串具体规范与 format 函数完全一致和 format_args 对象。该函数会根据格式化字符串定义去 format_args 对象中获取相关参数并进行格式化输出其他与 format 函数没有差异。第四vformat_to 函数。该函数与 format_to 类似都是通过一个输出迭代器进行输出的。差异在于该函数接收的“待格式化参数”需要通过 format_args 对象进行包装。因此vformat 可以在某些场景下替代 format。至于具体使用哪个你可以根据自己的喜好进行选择。深入理解 Formatting在了解了 Formatting 的基本用法后我们有必要深入 Formatting 的细节了解如何基于 Formatting 库进行扩展来满足我们的复杂业务需求。首先Formatting 库的核心是 formatter 类对于所有希望使用 format 进行格式化的参数类型来说都需要按照约定实现 formatter 类的特化版本。formatter 类主要完成的工作就是格式化字符串的解析、数据的实际格式化输出。C20 为基础类型与 string 类型定义了标准的 formatter。此外我们还可以通过特化的 formatter 来实现其他类型、自定义类型的格式化输出。下面我们先看一下标准 formatter 的格式化标准然后在此基础上实现自定义 formatter。标准格式化规范C Formatting 的标准格式化规范是以 Python 的格式化规范为基础的。基本语法是后面这样。填充与对齐 符号 # 0 宽度 精度L 类型这里的每个参数都是可选参数我们解释一下这些参数。第一填充与对齐用于设置填充字符与对齐规则。该参数包含两部分第一部分为填充字符如果没有设定默认使用空格作为填充。第二部分为填充数量与对齐方式填充数量就是指定输出的填充字符数量对齐方式指的是待格式化参数输出时相对于填充字符的位置。目前 C 支持三种对齐方式你可以参考后面的表格。第二“符号” “#” 和“0”用于设定数值类型的前缀显示方式。我们分别来看看。“符号”可以设置数字前缀的正负号显示规则。需要注意的是“符号”也会影响 inf 和 nan 的显示方式。后面的表格包含了这三种情况。“#” 会对整数和浮点数有不同显示行为。如果被格式化参数为整数并且将整数输出设定为二进制、八进制或十六进制时会在数字前添加进制前缀也就是 0b、0 和 0x。 如果被格式化参数为浮点数那么即使浮点数没有小数位数也会强制在数字后面追加一个小数点。“0” 用于为数值输出填充 0并支持设置填充位数。比如 04 就会填充 4 个 0。第三宽度与精度。宽度用于设置字段输出的最小宽度可以使用一个十进制数也可以通过 {} 引用一个参数。精度是一个以 . 符号开头的非负十进制数也可以通过{}引用一个参数。对于浮点数该字段可以设置小数点的显示位数。对于字符串可以限制字符串的字符输出数量。宽度与精度都支持通过 {} 引用参数此时如果参数不是一个非负整数在执行 format 时就会抛出异常。第四L 与类型。L 用于指定参数以特定语言环境locale方式输出参数。如果感兴趣的话你可以参考标准文档来查询有关语言环境的具体说明。参考标准文档足以涵盖语言环境的问题因此不是我们讨论的重点。类型选项用于设置参数的显示方式我同样准备了表格为你梳理了 C20 支持的所有参数类型选项。自定义 formatterFormatting 库中的 formatter 类型对各种类型的格式化输出毕竟是有限的——它不可能覆盖所有的场景特别是我们的自定义类型。因此它也支持开发者对 formatter 进行特化实现自定义的格式化输出。现在让我们来看看如何自定义 formatter。我们先看一个最简单的自定义 formatter 案例。#include format #include iostream #include vector #include cstdint templateclass CharT struct std::formatterstd::vectorint32_t, CharT : std::formatterint32_t, CharT { templateclass FormatContext auto format(std::vectorint32_t t, FormatContext fc) const { auto it std::formatterint32_t, CharT::format(t.size(), fc); for (int32_t v : t) { *it ; it; it std::formatterint32_t, CharT::format(v, fc); } return it; } }; int main() { std::vectorint32_t v { 1, 2, 3, 4 }; // 首先调用format输出vector的长度 // 然后遍历vector每次输出一个空格后再调用format输出数字。 std::cout std::format({:#x}, v); }在这段代码中实现了格式化显示 vector 类型的对象的功能。我们重点关注的是第 7 行实现的 formatter 特化——std::formatter, CharT。其中CharT 表示字符类型它可以根据用户的实际情况替换成 char 或者 wchar_t 等。通过代码你会发现我们重载了 format 成员函数该函数用于控制格式化显示。该函数包含两个参数。t: std::vector: 被传入的待格式化参数。fc: FormatContext: 描述格式化的上下文。作为延伸阅读你可以参考 std::basic_format_context 这个类型的定义了解格式化的上下文中具体包含的信息。当然了在编码过程中IDE 也会在使用它时给出提示。format 函数返回一个迭代器表示下一个用于输出的位置我们通过控制这个迭代器就可以输出自己想要的格式化字符了。示例没有实现 parse 来解析格式化字符串如果你有兴趣的话课后可以自行了解相关细节。总结传统的文本格式化方案包括基于 C 接口的格式化输出、C 字符串拼接或 C 流这几种方式。它们各有优劣但往往难以解决类型安全、缓冲区溢出、线程安全等问题。C20 的推出改变了这一局面我们可以利用 Formatting 库和 formatter 类型高度灵活地实现格式化文本输出。其中 formatter 支持特化因此我们可以通过这个全新的方式解决长久以来缺乏标准化的文本格式化的问题。对于 formatter 的特化实现我们记住两个重点即可。重载 format 函数实现输出自己想要的格式化文本。重载 parse 函数实现自定义格式化文本解析。
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