标准::ostream 的浮点格式

Floating point format for std::ostream

本文关键字:格式 ostream 标准      更新时间:2023-10-16

如何使用std::cout执行以下操作?

double my_double = 42.0;
char str[12];
printf_s("%11.6lf", my_double); // Prints " 42.000000"

我几乎准备放弃并使用sprintf_s。

更一般地说,我在哪里可以找到有关 std::ostream 格式的参考,该参考将所有内容列在一个地方,而不是在长教程中全部展开?

编辑 Dec 21, 2017 - 请参阅下面的答案。它使用了我在 2012 年提出这个问题时不可用的功能。

std::cout << std::fixed << std::setw(11) << std::setprecision(6) << my_double;

您需要添加

#include <iomanip>

您需要流操纵器

你可以用任何你想要的字符"填充"空白的地方。喜欢这个:

std::cout << std::fixed << std::setw(11) << std::setprecision(6) 
          << std::setfill('0') << my_double;
std::cout << boost::format("%11.6f") % my_double;

你必须#include <boostformat.hpp>

在 C++20 中你可以做

double my_double = 42.0;
char str[12];
std::format_to_n(str, sizeof(str), "{:11.6}", my_double); 

std::string s = std::format("{:11.6}", my_double); 

在 C++20 之前,您可以使用提供 format_to_n 实现的 {fmt} 库。

免责声明:我是 {fmt} 和 C++20 std::format 的作者。

通常,您希望避免6 11在输出点。 这是物理标记,您需要逻辑标记;例如 pressure,或volume。 这样,您就可以在一个地方定义压力或体积的格式如何,如果格式发生变化,您不必在整个程序中搜索即可找到要更改的位置格式(并意外更改了其他内容的格式)。 在C++,您可以通过定义一个操纵器来执行此操作,该操纵器设置各种格式化选项,最好在完整版结束时恢复它们表达。 所以你最终会写这样的东西:

std::cout << pressure << my_double;

虽然我肯定不会在生产代码中使用它,但我发现以下FFmt格式化程序对快速作业很有用:

class FFmt : public StateSavingManip
{
public:
    explicit            FFmt(
                            int                 width,
                            int                 prec = 6,
                            std::ios::fmtflags  additionalFlags 
                                    = static_cast<std::ios::fmtflags>(),
                            char                fill = ' ' );
protected:
    virtual void        setState( std::ios& targetStream ) const;
private:
    int                 myWidth;
    int                 myPrec;
    std::ios::fmtflags  myFlags;
    char                myFill;
};
FFmt::FFmt(
    int                 width,
    int                 prec,
    std::ios::fmtflags  additionalFlags,
    char                fill )
    :   myWidth( width )
    ,   myPrec( prec )
    ,   myFlags( additionalFlags )
    ,   myFill( fill )
{
    myFlags &= ~ std::ios::floatfield
    myFlags |= std::ios::fixed
    if ( isdigit( static_cast< unsigned char >( fill ) )
             && (myFlags & std::ios::adjustfield) == 0 ) {
        myFlags |= std::ios::internal
    }
}
void
FFmt::setState( 
    std::ios&           targetStream ) const
{
    targetStream.flags( myFlags )
    targetStream.width( myWidth )
    targetStream.precision( myPrec )
    targetStream.fill( myFill )
}

这允许编写以下内容:

std::cout << FFmt( 11, 6 ) << my_double;

并记录在案:

class StateSavingManip
{
public:
    StateSavingManip( 
            StateSavingManip const& other );
    virtual             ~StateSavingManip();
    void                operator()( std::ios& stream ) const;
protected:
    StateSavingManip();
private:
    virtual void        setState( std::ios& stream ) const = 0;
private:
    StateSavingManip&   operator=( StateSavingManip const& );
private:
    mutable std::ios*   myStream;
    mutable std::ios::fmtflags
                        mySavedFlags;
    mutable int         mySavedPrec;
    mutable char        mySavedFill;
};
inline std::ostream&
operator<<(
    std::ostream&       out,
    StateSavingManip const&
                        manip )
{
    manip( out );
    return out;
}
inline std::istream&
operator>>(
    std::istream&       in,
    StateSavingManip const&
                        manip )
{
    manip( in );
    return in;
}

StateSavingManip.cc:

namespace {
//      We maintain the value returned by ios::xalloc() + 1, and not
//      the value itself.  The actual value may be zero, and we need
//      to be able to distinguish it from the 0 resulting from 0
//      initialization.  The function getXAlloc() returns this value
//      -1, so we add one in the initialization.
int                 getXAlloc();
int                 ourXAlloc = getXAlloc() + 1;
int
getXAlloc()
{
    if ( ourXAlloc == 0 ) {
        ourXAlloc = std::ios::xalloc() + 1;
        assert( ourXAlloc != 0 );
    }
    return ourXAlloc - 1;
}
}
StateSavingManip::StateSavingManip()
    :   myStream( NULL )
{
}
StateSavingManip::StateSavingManip(
    StateSavingManip const&
                        other )
{
    assert( other.myStream == NULL );
}
StateSavingManip::~StateSavingManip()
{
    if ( myStream != NULL ) {
        myStream->flags( mySavedFlags );
        myStream->precision( mySavedPrec );
        myStream->fill( mySavedFill );
        myStream->pword( getXAlloc() ) = NULL;
    }
}
void
StateSavingManip::operator()( 
    std::ios&           stream ) const
{
    void*&              backptr = stream.pword( getXAlloc() );
    if ( backptr == NULL ) {
        backptr      = const_cast< StateSavingManip* >( this );
        myStream     = &stream;
        mySavedFlags = stream.flags();
        mySavedPrec  = stream.precision();
        mySavedFill  = stream.fill();
    }
    setState( stream );
}
#include <iostream>
#include <iomanip>
int main() {
    double my_double = 42.0;
    std::cout << std::fixed << std::setw(11)
        << std::setprecision(6) << my_double << std::endl;
    return 0;
}

对于喜欢使用 std::ostream 的实际 printf 样式格式规范的未来访问者,这里有另一种变体,基于 Martin York 在另一个 SO 问题中的优秀帖子: https://stackoverflow.com/a/535636:

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <stdio.h> //snprintf
class FMT
{
public:
    explicit FMT(const char* fmt): m_fmt(fmt) {}
private:
    class fmter //actual worker class
    {
    public:
        explicit fmter(std::ostream& strm, const FMT& fmt): m_strm(strm), m_fmt(fmt.m_fmt) {}
//output next object (any type) to stream:
        template<typename TYPE>
        std::ostream& operator<<(const TYPE& value)
        {
//            return m_strm << "FMT(" << m_fmt << "," << value << ")";
            char buf[40]; //enlarge as needed
            snprintf(buf, sizeof(buf), m_fmt, value);
            return m_strm << buf;
        }
    private:
        std::ostream& m_strm;
        const char* m_fmt;
    };
    const char* m_fmt; //save fmt string for inner class
//kludge: return derived stream to allow operator overloading:
    friend FMT::fmter operator<<(std::ostream& strm, const FMT& fmt)
    {
        return FMT::fmter(strm, fmt);
    }
};

使用示例:

double my_double = 42.0;
cout << FMT("%11.6f") << my_double << "more stuffn";

甚至:

int val = 42;
cout << val << " in hex is " << FMT(" 0x%x") << val << "n";

是我,OP,Jive Dadson——五年过去了。C++17正在成为现实。

具有完美转发功能的可变参数模板参数的出现使生活变得更加简单。ostream<<和boost::format%的连锁疯狂可以省略。下面的函数 oprintf 填补了账单。工作正在进行中。随意插话错误处理等...

#include <iostream>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <string_view>
namespace dj {
    template<class Out, class... Args>
    Out& oprintf(Out &out, const std::string_view &fmt, Args&&... args) {
        const int sz = 512;
        char buffer[sz];
        int cx = snprintf(buffer, sz, fmt.data(), std::forward<Args>(args)...);
        if (cx >= 0 && cx < sz) { 
            return out.write(buffer, cx);
        } else if (cx > 0) {
            // Big output
            std::string buff2;
            buff2.resize(cx + 1);
            snprintf(buff2.data(), cx, fmt.data(), std::forward<Args>(args)...);
            return out.write(buff2.data(), cx);
        } else {
            // Throw?
            return out;
        }
    }
}
int main() {
    const double my_double = 42.0;
    dj::oprintf(std::cout, "%s %11.6lfn", "My double ", my_double);
    return 0;
}

已经有一些很好的答案了;向那些人致敬!

这是基于其中一些。我为 POD 类型添加了类型断言,因为它们是唯一可用于 printf() 的安全类型。

#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <type_traits>
namespace fmt {
namespace detail {
template<typename T>
struct printf_impl
{
    const char* fmt;
    const T v;
    printf_impl(const char* fmt, const T& v) : fmt(fmt), v(v) {}
};
template<typename T>
inline typename std::enable_if<std::is_pod<T>::value, std::ostream& >::type
operator<<(std::ostream& os, const printf_impl<T>& p)
{
    char buf[40];
    ::snprintf(buf, sizeof(buf), p.fmt, p.v, 40);
    return os << buf;
}
} // namespace detail
template<typename T>
inline typename std::enable_if<std::is_pod<T>::value, detail::printf_impl<T> >::type
printf(const char* fmt, const T& v)
{
    return detail::printf_impl<T>(fmt, v);
}
} // namespace fmt

示例用法如下。

std::cout << fmt::printf("%11.6f", my_double);

在科利鲁身上试一试。