C++20 std::format：类型安全的字符串格式化

掌握std::format的语法、占位符、格式说明符，替代printf和iostream。 · 难度：入门 · +15XP

为什么需要std::format？

std::format提供了类似Python的格式化语法，类型安全、性能优异且可读性强。它定义在<format>头文件中。

基本用法

#include <format>
#include <iostream>
int main() {
    std::string msg = std::format("Hello, {}! You have {} messages.", "Alice", 42);
    std::cout << msg << '
';
}

格式说明符

占位符可以包含格式说明，例如宽度、精度、填充字符和对齐方式。

std::format("{:>10}", 42);      // "        42"
std::format("{:<10}", 42);      // "42        "
std::format("{:^10}", 42);      // "    42    "
std::format("{:.2f}", 3.14159); // "3.14"
std::format("{:#x}", 255);      // "0xff"

格式化选项表

自定义类型格式化

可以特化std::formatter来支持自定义类型。

struct Point { int x, y; };

template<>
struct std::formatter<Point> {
    constexpr auto parse(auto& ctx) { return ctx.begin(); }
    auto format(const Point& p, auto& ctx) {
        return std::format_to(ctx.out(), "({}, {})", p.x, p.y);
    }
};

练习提示

编写一个程序，使用std::format输出一个对齐的表格，包含学生姓名、分数和等级。要求使用宽度和对齐说明符。