浮点数的全局格式化选项

Global formatting options for floating point numbers

本文关键字：选项 格式化 全局 浮点数      更新时间：2023-10-16

我知道不能为基本类型重载(流)操作符，如下所示:

std::ostream & operator<<(std::ostream &stream, const double s) {
    stream << std::scientific << std::showpos << std::setprecision(15) << std::to_string(s);
    return stream;
}

为基本类型定义全局格式化选项的首选方法是什么?请注意，我希望将格式化应用于任何类型的输出流，而不仅仅是std::cout这样的特定流。欢迎c++ 11解决方案。有提示吗?

您可以定义自己的操纵符来设置流格式化器。操纵符必须符合<<操作符所期望的格式:

basic_ostream& operator<<(
    std::basic_ostream<CharT,Traits>& (*func)(std::basic_ostream<CharT,Traits>&) );

例如:

template <class Char>
basic_ostream<Char>& format_double(basic_ostream<Char>& stream) {
    return stream << std::scientific 
                  << std::showpos 
                  << std::setprecision(15);
}

然后输入:

cout << format_double << 2.0;

引用

  • & lt; & lt;操作员特殊情况(9)
指出

操纵符有两种格式，一种以ios_base为参数，另一种以basic_ostream为参数。必须使用后者，因为它没有指定setprecision(int)的返回值是什么。例如，我的编译器(gcc-4.9)返回一个保存整数的结构体_Setprecision，并为该结构体和basic_ostream定义了一个特定的操作符<<。

重载流是一个坏主意，但是你可以包装它们。如果你想做一个特殊但常见的预处理/后处理，定义一个自定义(模板化)类，它有一个流作为成员(可能在构造函数中受到影响)，并在预处理输入和/或之后做一些后处理后将实际的io委托给该流。

class Printer {
    ostream &ost;
    Printer(ostream& st): ost(st) {
        // other initializations ...
    }
    Printer& operator << (double d) {
        ost << std::scientific << std::showpos << std::setprecision(15) << std::to_string(s);
        return *this;
    }
    // others: ostream conversion, other processing...
}

数字类型(整数和浮点数)的格式可以通过确保流使用不同的std::locale来修改。这个工具可以用来影响在全局std::locale设置之后创建的所有流的格式化。现有的流也可以通过imbue()来使用这个修改后的std::locale。

一个例子可以是这样的:

class special_num_put
    : public std::num_put<char> {
    virtual iter_type do_put(iter_type it, ios_base& fmt,
                             char_type fill, double v) const {
        fmt.precision(15);
        fmt.setf(std::ios_base::showpos);
        fmt.setf(std::ios_base::scientific, std::ios_base::floatfield);
        return this->std::num_put<char>::do_put(it, fmt, fill, v);
    }
    // likewise for all of the other numeric types
};
int main() {
    std::locale::global(std::locale(std::locale(), new special_num_put));
    std::cout.imbue(std::locale()); // deal with existing stream
    // likewise for all other preexisting streams
}

请注意，我同意前面的评论，您应该而不是想要做这样的事情。

要扩展fjardon的答案，您可以使用模板为您想要的任何类型创建默认格式，例如

cout << formatted(2.0) << ' ' << formatted(1.4,6) << ' ' << formatted(2.3f)

使用不同的精度等。这可以通过

实现
namespace io_formatting {
  template<typename Tp>
  struct manipulator
  {
    Tp  val;
    int prec;
    manipulator(Tp x, int p=std::numeric_limits<Tp>::digits10)
    : val(x), prec(p) {}        
  };
  template<typename X>
  inline std::ostream& operator<<(std::ostream&o, manipulator<X> const&m)
  {
    return o << std::scientific 
             << std::showpos 
             << std::setprecision(m.prec)
             << m.val;
  }
}
template<typename Tp>
io_formatting::manipulator<Tp> formatted(Tp x) { return {x}; }
template<typename Tp>
io_formatting::manipulator<Tp> formatted(Tp x, int p) { return {x,p}; }

你可以使用专门化和/或SFINAE来区分不同的类型(浮点，整型，复数…)

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