C++中的“字符串插值”:构造一个带有嵌入值的std::字符串（例如，对于错误消息）？

提问者：小点点

C++中的“字符串插值”:构造一个带有嵌入值的std::字符串（例如，对于错误消息）？

我想创建一个带有嵌入信息的字符串。实现我想要的目标的一种方法（不是唯一的方法）叫做字符串插值或变量替换，其中字符串中的占位符被替换为实际值。

在C语言中，我会这样做:

printf("error! value was %d but I expected %d",actualValue,expectedValue)

而如果我是用python编程，我会做这样的事情:

"error! value was {0} but I expected {1}".format(actualValue,expectedValue)

这两个例子都是字符串插值。

我如何在C++中做到这一点？

重要注意事项:

我知道，如果我想将这样的消息打印到标准输出（不是字符串插值，而是打印出我想要的字符串类型），我可以使用std::cout:

cout << "error! value was " << actualValue << " but I expected "
<< expectedValue;

我不想将字符串打印到stdout。我想将一个std::string作为参数传递给一个函数（例如异常对象的构造函数）。

编辑

对于我的直接用法，我不关心性能（我正在为crying‘out loud引发一个异常！）。然而，了解各种方法的相对性能通常非常非常有用。

为什么不直接使用printf本身(C++毕竟是C的超集……)呢？这个答案讨论了一些为什么不这样做的原因。据我所知，类型安全是一个很大的原因:如果您放入%d，那么您放入的变量最好是可以转换为整数的，因为函数就是这样计算出它是什么类型的。使用要插入的变量的实际类型的编译时知识的方法要安全得多。

共3个答案

匿名用户

方法1:使用字符串流

看起来std::stringstream提供了一个快速解决方案:

std::stringstream ss;
ss << "error! value was " << actualValue << " but I expected " <<  expectedValue << endl;

//example usage
throw MyException(ss.str())

阳性

无外部依赖
我相信这在C++03和C++11中都能工作。

阴性

据说相当慢
更复杂一点:您必须创建一个流，向其写入，然后从中提取字符串。

方法二:Boost格式

Boost格式库也是一种可能。使用它，您可以做到:

throw MyException(boost::format("error! value was %1% but I expected %2%") % actualValue % expectedValue);

阳性

与stringstream方法相比相当干净:一个紧凑的构造

阴性

据说相当慢:在内部使用stream方法
它是一个外部依赖项

编辑:

方法3:可变模板参数

printf的类型安全版本似乎可以通过使用可变模板参数（用于模板参数数目不定的技术术语）来创建。我在这方面看到了一些可能性:

这个问题给出了一个紧凑的例子，并用那个例子讨论了性能问题。
这个问题的答案，其实现也相当紧凑，但据报道仍然存在性能问题。
本答案中讨论的fmt库据说速度相当快，并且似乎与printf本身一样干净，但它是一个外部依赖项

阳性

用法简单:只需调用类似printf的函数
据报道fmt库速度相当快
其他选项似乎相当紧凑（不需要外部依赖关系）

阴性

fmt库虽然是fast，但它是一个外部依赖项
其他选项显然存在一些性能问题

匿名用户

在C++20中，您将能够使用std::formater。

已接受的论文见http://www.open-std.org/jtc1/sc22/WG21/docs/papers/2019/p0645r9.html。

这将支持python样式的格式设置:

string s1 = std::format("{1} to {0}", "a", "b");

已经有一个可用的实现:https://github.com/fmtlib/fmt

匿名用户

在C++11中，您可以使用std::to_string:

"error! value was " + std::to_string(actualValue) + " but I expected " + std::to_string(expectedValue)

它并不漂亮，但很简单，你可以用一个宏来缩小它。性能不是很好，因为您事先没有保留()空间。可变模板可能会更快，看起来更好。

这种字符串构造（而不是插值）也不利于本地化，但如果需要，您可能会使用库。

C++中的“字符串插值”:构造一个带有嵌入值的std::字符串（例如，对于错误消息）？

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