罗马数字可以打印而不是int吗

Can Roman Numerals be printed instead of an int?

本文关键字：int 打印 数字 罗马      更新时间：2023-10-16

我有一些代码可以打印一些小数字(实际上是年份)，要求将数字打印为罗马数字，而不是使用通常的印度-阿拉伯数字：

int main() {
// do something to make all integers appear in Roman numerals
std::cout << "In the year " << 2013 << " the following output was generated:n";
// ...
}

如何将int格式化为罗马数字？

这个问题有两个独立的部分：

  1. 问题的无聊部分是如何将int转换为具有罗马表示值的字符序列
  2. 如何截取int的输出并将其转换为刚才描述的序列

罗马数字遵循一条相当直接的规则，这似乎是用简单的查找表最容易处理的。由于问题的主要焦点是如何使其与IOStreams一起工作，因此使用了一种直接的算法：

template <typename To>
To make_roman(int value, To to) {
if (value < 1 || 3999 < value) {
throw std::range_error("int out of range for a Roman numeral");
}
static std::string const digits[4][10] = {
{ "", "M", "MM", "MMM", "", "", "", "", "", "" },
{ "", "C", "CC", "CCC", "CD", "D", "DC", "DCC", "DCCC", "CM" },
{ "", "X", "XX", "XXX", "XL", "L", "LX", "LXX", "LXXX", "XC" },
{ "", "I", "II", "III", "IV", "V", "VI", "VII", "VIII", "IX" },
};
for (int i(0), factor(1000); i != 4; ++i, factor /= 10) {
std::string const& s(digits[i][(value / factor) % 10]);
to = std::copy(s.begin(), s.end(), to);
}
return to;
}

每个"数字"都是通过查找相应的字符串并将其复制到迭代器中生成的。如果整数超出了可以使用罗马数字表示的值的范围，则引发异常。可以生成的最长字符串为15个字符长(3888)。

下一步是设置std::cout，使其使用上述转换格式化int。当std::ostream需要转换任何内置的数字类型(整数、浮点)或类型bool和void const*时，它从流的std::locale中获得std::num_put<cT>方面，并在对象上调用put()，本质上使用

std::use_facet<std::num_put<cT>>(s.getloc())
.put(std::ostreambuf_iterator<char>(s), s, s.fill(), value);

通过从std::num_put<char>派生并覆盖以long为自变量的版本的do_put()成员函数，可以更改数字的格式：

class num_put
: public std::num_put<char>
{
iter_type do_put(iter_type to, std::ios_base& fmt, char fill, long v) const {
char buffer[16];
char* end(make_roman(v, buffer));
std::streamsize len(end - buffer);
std::streamsize width(std::max(fmt.width(0), len));
std::streamsize fc(width - (end - buffer));
switch (fmt.flags() & std::ios_base::adjustfield) {
default:
case std::ios_base::left:
to = std::copy(buffer, end, to);
to = std::fill_n(to, fc, fill);
break;
case std::ios_base::right:
case std::ios_base::internal:
to = std::fill_n(to, fc, fill);
to = std::copy(buffer, end, to);
}
return to;
}
};

虽然这个功能比较长，但它是相当直接的：

  1. 值v被转换为罗马数字的字符串，并存储在buffer中
  2. 结果字符串的长度和要产生的字符数被确定(并且流的width()被重置为0)
  3. 根据输出的对齐位置，要么复制值，然后存储填充字符(如果有的话)，要么反过来

剩下的就是使用此版本的std::num_put<char>面创建一个std::locale，并将生成的std::locale安装到std::cout:中

std::cout.imbue(std::locale(std::cout.getloc(), new num_put));
std::cout << "year " << 2013 << 'n';

下面是一个实际示例，显示了具有不同对齐方式的几个不同值。该示例还实现了do_put()的所有四个整数版本(即，用于long、long long、unsigned long和unsigned long long)。

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