认识 fmt

虽然 C++20 已经提供了 std::format 这种格式化库，但直到 C++23 才支持 std::print 这种便利库。

又由于目前 gcc 对 C++23 支持还不完整，尤其是在嵌入式上。所以仍然是需要以 fmt 库 为基本使用工具。

包含 fmt 库

Get Started中已经详细的描述了如何包含 fmt 到项目中去，为了增加项目的独立性，个人更倾向于使用FetchContent或Embedded的方式包含该库。

除了上面说的方法，还有一个简单粗暴的办法：

1. 下载源码，将文件夹inculde/fmt和src拷贝至项目中

2. 将fmt/core.h，fmt/format.h，fmt/forat-inl.h，src/format.cc添加至编译文件中

3. 将fmt路径添加到项目包含路径中

对于 Visual Studio，为了能够顺利编译 fmt 库。

需要在"属性"-> "C/C++" -> "命令行" -> "附加选项" 中添加 `/utf-8` 指定编码方式

基本语法

fmt::format和fmt::print语法一致，在字符串中使用花括号{}表示格式化输出部分，如果想输出花括号，则使用两个花括号{{}}。

替换字段{}的语法如下：

replacement_field ::= "{" [arg_id] [":" (format_spec | chrono_format_spec)] "}"
arg_id            ::= integer | identifier
integer           ::= digit+
digit             ::= "0"..."9"
identifier        ::= id_start id_continue*
id_start          ::= "a"..."z" | "A"..."Z" | "_"
id_continue       ::= id_start | digit

arg_id

arg_id指的是要输出部分对应后面输入参数的顺序，默认为0~9这样的顺序：

fmt::println("{}{}{}\n", "0", "1", "2");
// 等价于
fmt::println("{0}{1}{2}\n", "0", "1", "2");

fmt::format("{0}, {1}, {2}", 'a', 'b', 'c');
// Result: "a, b, c"
fmt::format("{}, {}, {}", 'a', 'b', 'c');
// Result: "a, b, c"
fmt::format("{2}, {1}, {0}", 'a', 'b', 'c');
// Result: "c, b, a"
fmt::format("{0}{1}{0}", "abra", "cad");  // arguments' indices can be repeated
// Result: "abracadabra"

如果在arg_id后需要增加其他描述，那需要以冒号:分隔arg_id和format_spec。

format_spec

format_spec描述参数的表示方式，包含长度、对其、空白填充、精度、进制等。

format_spec ::= [[fill]align][sign]["#"]["0"][width]["." precision]["L"][type]
fill        ::= <a character other than '{' or '}'>
align       ::= "<" | ">" | "^"
sign        ::= "+" | "-" | " "
width       ::= integer | "{" [arg_id] "}"
precision   ::= integer | "{" [arg_id] "}"
type        ::= "a" | "A" | "b" | "B" | "c" | "d" | "e" | "E" | "f" | "F" |
                "g" | "G" | "o" | "p" | "s" | "x" | "X" | "?"

• fill表示填充的字符，除了花括号以外，其他字符都可以使用（需要指定宽度才有意义）

• align指定对齐方式（需要指定宽度才有意义）：

  • <：左对齐，默认值

  • >：右对齐，对于数值而言，它是默认值

  • ^：居中对齐

fmt::format("{:<30}", "left aligned");
// Result: "left aligned                  "
fmt::format("{:>30}", "right aligned");
// Result: "                 right aligned"
fmt::format("{:^30}", "centered");
// Result: "           centered           "
fmt::format("{:*^30}", "centered");  // use '*' as a fill char
// Result: "***********centered***********"

// 宽度也可以设置为参数
fmt::format("{:<{}}", "left aligned", 30);
// Result: "left aligned 

• sign仅在浮点数或有符号整数有效：

  • +：在数值为非负时加上+号，在数值为负数时加上-号

  • -：只有在数字为负数时，才加上-号，它是默认值

  • ：在数值为非负数时，加上空格，在数值为负数时加上-号

• #用于对显示格式的切换，仅对整数和浮点数合法：

  • 对于#b or #B二进制、#o8进制、#x or #X16进制，会输出对应的前缀

• width指定显示的最小位数，如果在width前面加0，则会在符号和数值之间填充0.

  • 当使用对齐方式时，前面加0的方式就会被忽略

• precision指定小数精度：

  • 对于f or F显示格式，指定小数点后面的位数

  • 对于g or G显示格式，指定除小数点外的位数之和

• type用于指定具体显示格式：

  • 对于字符串有：

    • s：字符串显示，默认值

    • ?：调试显示，字符串被引号包含，且里面的特殊字符将不会被转义

  • 对于字符有：

    • c：字符显示，默认值

    • ?：调试显示，字符被引号包含，且特殊字符不会被转义

  • 对于整数有：

    • b或B：以二进制显示，如果加上#则会分别加上0b和0B前缀

    • c：以字符显示

    • d：以十进制显示

    • o：以八进制显示

    • x或X：以 16 进制显示，如果加上#则会分别加上0x和0X前缀

  • 对于浮点数有：

    • a或A：以 16 进制显示浮点数

    • e或E：以科学计数法表示浮点数

    • f或F：以固定精度显示浮点数

    • g或G：对浮点数进行四舍五入

  • 对于指针有：fmt::print("{:p}", fmt::ptr(p));

    • p：以 16 进制的方式显示指针，默认值。

fmt::format("{:.{}f}", 3.14, 1);
// Result: "3.1"

fmt::format("{:+f}; {:+f}", 3.14, -3.14);  // show it always
// Result: "+3.140000; -3.140000"
fmt::format("{: f}; {: f}", 3.14, -3.14);  // show a space for positive numbers
// Result: " 3.140000; -3.140000"
fmt::format("{:-f}; {:-f}", 3.14, -3.14);  // show only the minus -- same as '{:f}; {:f}'
// Result: "3.140000; -3.140000"

fmt::format("int: {0:d};  hex: {0:x};  oct: {0:o}; bin: {0:b}", 42);
// Result: "int: 42;  hex: 2a;  oct: 52; bin: 101010"
// with 0x or 0 or 0b as prefix:
fmt::format("int: {0:d};  hex: {0:#x};  oct: {0:#o};  bin: {0:#b}", 42);
// Result: "int: 42;  hex: 0x2a;  oct: 052;  bin: 0b101010"

fmt::format("{:#04x}", 0);
// Result: "0x00"