boost format使用详解

简述

编程中经常会遇到需要到使用的数据进行格式化的地方，如生成记录日志的字符串，生成发送到网络的完整数据等。

可能需要对int, string, char等进行格式化，常用的方法包括 snprintf, std::string, std::stringstream, boost::format等。

snprintf支持c语言，可能是这几种方式中效率最高的，它们之间的效率对比可以参考 Comparing the performance of a sequence of several generators 。

但对于效率要求不是非常严苛的场合下，使用其他方法可能会更加方便，这里就要介绍boost::format。

boost::format使用

如果你已经在使用boost库，使用format进行格式化将是一件非常简单的事情。

如前所述，format没有snprintf快，但它是类型安全的。它使用streams构建输出，所以不会存在内存溢出的情况。

format有两种使用风格，一种类似于 printf，另一种使用占位符，类似于c#。

浮点数格式

直接上代码：

const double almostpi = 22.0 / 7.0;// Printf
printf("Pi is %f\n", almostpi);// Boost format with printf syntax
boost::format printf_formatting("Pi is %f\n");
std::cout << printf_formatting % almostpi;// Boost format with positional syntax
boost::format position_formatting("Pi is %1%\n");
std::cout << position_formatting % almostpi;// Output:
// Pi is 3.142857
// Pi is 3.142857
// Pi is 3.14286

显然，format的使用与printf类似，使用 %f 格式化一个浮点数，默认的精度是6位小数。

使用更大的数据可以验证这个结论，如：

const double almostpi = 22.0 / 7.0;
const double distancetosun = 149600000000.0;    // meters
const double earthorbitlength = 2 * almostpi * distancetosun;// Printf
printf("Earth orbit distance is %f meters\n", earthorbitlength);// Boost format with printf syntax
boost::format printf_formatting("Earth orbit distance is %f meters\n");
std::cout << printf_formatting % earthorbitlength;// Boost format with positional syntax
boost::format position_formatting("Earth orbit distance is %1% meters\n");
std::cout << position_formatting % earthorbitlength;// Output:
// Earth orbit distance is 940342857142.857180 meters
// Earth orbit distance is 940342857142.857180 meters
// Earth orbit distance is 9.40343e+011 meters

使得 %1% 占位符时，当数值较大时，会使用科学计数法（大概6-7个字符长度时会使用）。

关于科学计数法

一般而言，只有在使用占位符时，且数值较大时才会转换为科学计数法。如：

boost::format scinotation("Do we use scientific? '%1%'\n");// %llu时也会显示科学计数法for (size_t n=0; n<15; ++n)
{double value = 1 * pow(10, n) + 0.5;std::cout << scinotation % value;
}// Output:
// Do we use scientific? '1.5'
// Do we use scientific? '10.5'
// Do we use scientific? '100.5'
// Do we use scientific? '1000.5'
// Do we use scientific? '10000.5'
// Do we use scientific? '100001'
// Do we use scientific? '1e+006'
// Do we use scientific? '1e+007'
// Do we use scientific? '1e+008'
// Do we use scientific? '1e+009'
// Do we use scientific? '1e+010'
// Do we use scientific? '1e+011'
// Do we use scientific? '1e+012'
// Do we use scientific? '1e+013'
// Do we use scientific? '1e+014'

另外，在实际使用中，如果使用了不匹配的标记符时，如使用了%llu, 而实际数值却是double时，也会以科学计数法显示。

可以使用 %e 显示指定以科学计数法显示。

格式控制

格式控制的语法为：%[N$][flags][width][.precision]type-char。如：

// Printf
printf("Pi is '%10.2f'\n", almostpi);// Boost format with printf syntax
boost::format printf_formatting("Pi is '%10.2f'\n");
std::cout << printf_formatting % almostpi;// Boost format with positional syntax
boost::format position_formatting("Pi is '%1$10.2f'\n");
std::cout << position_formatting % almostpi;// Output:
// Pi is '      3.14'
// Pi is '      3.14'
// Pi is '      3.14'

常用示例

简单的使用方式，可以直接输出想要的内容：

// 直接输出
cout << boost::format("%s") % "this is what i want" << endl; // 结合 string
string s;
s = str(boost::format("%s") % "this is what i want");
cout << s << endl;// 使用 formater
boost::format fmt("%s");
fmt % "this is what i want";
string s = fmt.str();
cout << s << endl;// 占位符
cout << boost::format("%1%") % "this is what i want" << endl;

异常处理

format 异常时会throw 异常信息，所以要使用try语句块处理异常，否则程序默认会终止。如：

try
{cout << boost::format("%d%d") % 1 << endl;
}
catch (std::exception const &e)
{cout << e.what() << endl;
}
catch (...)
{cout << "format error" << endl;
}// output
// boost::too_few_args: format-string refered to more arguments than were passed

参考资料：

Boost::format (and wformat) examples – numbers: int, float, double
Comparing the performance of a sequence of several generators
浅尝boost之format