c++ 是否有类型安全的编译时检查printf的实现？

jv4diomz 于 2022-11-19 发布在其他

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我看到过许多类型安全printf实现，但其中大多数都使用异常来引发类型错误。
作为练习，我使用字符串文字实现了类似printf格式的原型，它似乎解决了旧的、好的printf家族的所有问题（除了使用从外部源读取的格式，这总是不安全）。

范例：

int main(int argc, char* argv[])
{
    std::cout << "const char*: %s, std::string: %s\n"_format("ONE", std::string{"TWO"});
    std::cout << "user defined: %*\n"_format(std::complex<int>{1, 2});
    std::cout << "hex: 0x%x, int: %d\n"_format(16, 123);
    std::cout << "double.2: %.2f, double: %f\n"_format(13.123123, 12.1);

    std::string s = "p(%d, %d)\n"_format(123, 234);
    std::cout << s;

//    not yet working
//    int x, y;
//    std::cin >> "p(%d, %d)"_format(x, y);
//    "p(%d, %d)"_format(x, y) = "p(999, 888)";
}

完整、脏、不完整或未优化的代码为here
生成的.s显示在运行时不进行任何文本处理，即使变量不是const，而是从argv中获取的示例。传递错误的变量类型或使用参数计数会导致严重的编译错误，可以使用静态Assert或概念来改善这种错误。
这只是演习，问题是：是否有任何库支持这样的构造？为什么这样的方法不是c++标准的一部分？

c++

来源：https://stackoverflow.com/questions/47199389/is-there-any-implementation-of-type-safe-compile-time-checked-printf

3条答案

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bakd9h0s1#

{fmt} library和C++20 std::format具有编译时格式字符串检查。例如（https://godbolt.org/z/vr57bqzb3）：

#include <fmt/core.h>

int main() {
  std::string s = fmt::format("{:d}", "I am not a number");
}

给出一个编译时错误，因为d是一个无效的字符串格式说明符。这使用了类似Python的格式字符串语法，而不是printf语法。

赞(0）回复(0）举报 2022-11-19

aij0ehis2#

有这样的图书馆吗？GCC（和其他编译器）理解printf字符串的语法，如果类型不匹配，可以被说服发出编译时错误。
为什么这种方法不是C++的一部分？因为Bjarne最初提出了iostream，它也可以实现类型安全IO，没有人对此有足够的强烈感受，从而提出了替代建议。

赞(0）回复(0）举报 2022-11-19

zengzsys3#

使用 variadic templates，您可以简单地拥有printf的自定义类型安全版本：

void printf_d(const char* msg) {
    while (*msg) {
        if (*msg == '%') {
            throw std::runtime_error("The parameters are not given properly.");
        }
        std::cout << *msg++;
    }
};

template<typename T, typename... Rest>
void printf_d(const char* msg, T arg, Rest... args) {
    while (*msg) {
        if (*msg == '%') {
            std::cout << arg;
            msg++;
            printf_d(msg, args...);
            return;
        }
        std::cout << *msg++;
    }

};

检查一下：

const char* msg = "% my name is % % and I am % years old, I live in % - The % used to specify the arguments.";
printf_d(msg, "Hello", "NAME", "SURNAME", 100, "Hamburg", '%');

输出量：

Hello my name is NAME SURNAME and I am 100 years old, I live in Hamburg - The % used to specify the arguments.

赞(0）回复(0）举报 2022-11-19

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