C++20中的std::format

以下是C++20中std::format的核心用法详解及示例代码，结合官方特性和实际应用场景整理：

一、基础用法

1. 自动类型推导
   使用{}作为占位符，自动推导参数类型：

   #include <format>
   #include <iostream>
   
   int main() {
       std::string str = std::format("int: {}, char: {}", 42, 'c');
       std::cout << str; // 输出：int: 42, char: c
   }
   

2. 位置参数
   支持手动指定参数索引（从0开始），但不可与自动推导混用：

   std::cout << std::format("{1}比{0}快", "printf", "std::format");
   // 输出：std::format比printf快
   

二、格式控制符

1. 数值格式化
   通过:附加格式规则，支持精度、进制等控制：

   // 浮点数保留3位小数
   std::cout << std::format("π≈{0:.3f}", 3.1415926535); // 输出：π≈3.142
   
   // 十六进制输出
   std::cout << std::format("255的十六进制：{0:#x}", 255); // 输出：0xff
   

2. 对齐与填充
   指定宽度、对齐方式和填充字符：

   // 右对齐，宽度10，用*填充
   std::cout << std::format("{:*>10}", 42); // 输出：42
   
   // 居中对齐，宽度8
   std::cout << std::format("{:^8}", "C++20"); // 输出： C++20  
   

三、高级功能

1. 运行时动态格式字符串
   使用std::vformat处理运行时生成的格式字符串：

   std::string fmt = "动态参数：{1}, {0}";
   auto args = std::make_format_args(3.14, "Pi");
   std::string str = std::vformat(fmt, args); // 输出：动态参数：Pi, 3.14
   

2. 输出到迭代器
   避免内存拷贝，直接写入容器：

   std::vector<char> buffer;
   std::format_to(std::back_inserter(buffer), "缓冲区写入：{}", 100);
   

3. 自定义类型支持
   通过特化std::formatter扩展自定义类型：

   struct Point { int x, y; };
   
   template <>
   struct std::formatter<Point> {
       auto parse(auto& ctx) { return ctx.begin(); }
       auto format(const Point& p, auto& ctx) {
           return std::format_to(ctx.out(), "({}, {})", p.x, p.y);
       }
   };
   
   std::cout << std::format("坐标：{}", Point{3, 5}); // 输出：坐标：(3, 5)
   

四、性能优势
std::format相比传统方法（如printf）：

• 类型安全：编译时检查参数类型，避免运行时崩溃 。
• 高效实现：浮点格式化速度可达snprintf的10倍以上 。

五、编译要求
需启用C++20标准并包含头文件<format>：

GCC/Clang编译命令示例
g++ -std=c++20 -O2 main.cpp