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Fromat

2025-11-11

C++

C++ 20基于Python引入了一系列基本类型和字符串类型的格式规范¹，同时引入了<format>库，替代了传统的 sprintf和字符串流方法，使得C++具有了快速且灵活的字符串格式化语法。

format库采用{}作为占位符，类似于Python的字符串格式化。

format库的前身就是著名的{fmt}库，它是一个开源的C++格式化库。你可以把它理解为一个C++版本的printf的现代化、类型安全的替代品，即使现在被吸纳进C++20标准，也仍然保留着与之前几乎相同的接口。

NOTE
C++ >= 23 时引入<ostream>或<print>库就会引入<format>库

std::format#

参数#

基本格式为std::wstring format<_Args...>(std::wformat_string<_Args...> __fmt, _Args &&...__args)，其中，fmt表示格式化字符串的对象，它必须是一个编译时常量，剩下若干个参数arg表示要格式化的参数

字符串#

1
std::format("{} {}!", "Hello", "world"); // Hello world!
2
std::format("{{ asd }}"); // { asd }
3

4
// 显示设置arg-id来指定参数顺序
5
std::format("{1} {0}!", "Hello", "world"); // world Hello!
6

7
// 同时arg-id可以多次复用
8
std::format("{1} {0} {1}!", "Hello", "world"); // world Hello world!
9

10
// 多余了参数会被忽略而不引起报错，但是少了会
11
std::format("{} {}!", "Hello", "world", "something"); // Hello world!

对齐和填充#

同时，就像python中一样，format能灵活地格式化不同类型的参数，并灵活的调整格式：

1
// 固定占位6字符
2
// 默认右对齐数字类型（int, double 等）和格式化为数字的布尔类型
3
// 默认左对齐字符类型（char, char8_t, char16_t, char32_t, wchar_t 和字符串类型（string, string_view）
4

5
std::format("{:6}", 42);       // "    42"
6
std::format("{:6}", 'x');      // "x     "
7
std::format("{:6}", true);     // "true  "
8
std::format("{:6d}", true);    // "     1"
9

10
// 设定占位字符，主动规定对齐方式
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std::format("{:*<6}", 'x');    // "x*****"
12
std::format("{:*>6}", 'x');    // "*****x"
13
std::format("{:*^6}", 'x');    // "**x***"
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15
// 截断
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std::format("{:.3}", "hello");  // "hel"

数字格式化#

1
std::format("{:d}", 42);     // 十进制
2
std::format("{:x}", 255);    // 十六进制小写
3
std::format("{:X}", 255);    // 十六进制大写
4
std::format("{:o}", 64);     // 八进制
5
std::format("{:b}", 5);      // 二进制

浮点型#

1
std::format("{:.2f}", 3.14159);   // 固定点，2位小数
2
std::format("{:.2e}", 1234.5);    // 科学计数法
3
std::format("{:.2g}", 1234.5);    // 自动选择

符号控制#

对于数字类型，format还能控制数字符号的显示方式，包括科学计数法、浮点型等：

| 选项 | 说明 | 示例（值为42） | 示例（值为-42） | |-|-|-| | + | 总是显示符号 | +42 | -42 | | - | 仅负数显示符号（默认） | 42 | -42 | | 空格 | 负数显示-，正数显示空格 | 42 | -42 |

1
std::format("{0:},{0:+},{0:-},{0: }", 1) // "1,+1,1, 1"
2
std::format("{0:},{0:+},{0:-},{0: }", -1) // "-1,-1,-1,-1"
3
std::format("{0:e},{0:+e},{0:-e},{0: e}\n", 1234567.89); // "1.234568e+06,+1.234568e+06,1.234568e+06, 1.234568e+06"
4
std::format("{0:e},{0:+e},{0:-e},{0: e}\n", 0.000123); // "1.230000e-04,+1.230000e-04,1.230000e-04, 1.230000e-04"

同时，对于无法用数字表示的数字类型，format也能灵活的格式化：

1
double inf = std::numeric_limits<double>::infinity();
2
double nan = std::numeric_limits<double>::quiet_NaN();
3
std::format("{0:},{0:+},{0:-},{0: }", inf)    // "inf,+inf,inf, inf"
4
std::format("{0:},{0:+},{0:-},{0: }", nan)    // "nan,+nan,nan, nan"

日期和时间#

1
std::format("{:%Y-%m-%d}", std::chrono::system_clock::now());

std::vformat#

前面提到，format只能支持格式化到编译时常量字符串，而vformat则是format的可变参数版本，它接受std::format_args参数包，能够将内容格式化到运行时量

运行时构建参数包#

1
#include <iostream>
2
#include <string>
3
#include <string_view>
4

5
template<typename... Args>
6
std::string dyna_print(std::string_view rt_fmt_str, Args&&... args) {
7
    return std::vformat(rt_fmt_str, std::make_format_args(args...));
8
}
9

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int main() {
11
    std::cout << std::format("Hello {}!\n", "world");
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    std::string fmt;
14
    for (int i = 0; i <= 3; ++i) {
15
        fmt += "{} ";
16
        std::cout << dyna_print(fmt, "alpha", 'Z', 3.14, "unused") << '\n';
17
    }
18
}