如何打印一堆具有相同格式的整数？

Question

我想在两个字段上打印一堆整数，'0' 作为填充字符。我可以做到，但这会导致代码重复。我应该如何更改代码以便排除重复代码？

#include <ctime>
#include <sstream>
#include <iomanip>
#include <iostream>

using namespace std;

string timestamp() {

    time_t now = time(0);

    tm t = *localtime(&now);

    ostringstream ss;

    t.tm_mday = 9; // cheat a little to test it
    t.tm_hour = 8;

    ss << (t.tm_year+1900)
       << setw(2) << setfill('0') << (t.tm_mon+1) // Code duplication
       << setw(2) << setfill('0') <<  t.tm_mday
       << setw(2) << setfill('0') <<  t.tm_hour
       << setw(2) << setfill('0') <<  t.tm_min
       << setw(2) << setfill('0') <<  t.tm_sec;

    return ss.str();
}

int main() {

    cout << timestamp() << endl;

    return 0;
}

我试过了

std::ostream& operator<<(std::ostream& s, int i) {

    return s << std::setw(2) << std::setfill('0') << i;
}

但它不起作用，operator<< 调用是模棱两可的。

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编辑我得到了 4 个很棒的答案，我选择了一个可能是最简单和最通用的答案（也就是说，不假设我们正在处理时间戳）。对于实际问题，我可能会使用std::put_time 或strftime。

Answer 1

在 C++20 中，您可以使用 std::format 以一种不那么冗长的方式执行此操作：

    ss << std::format("{}{:02}{:02}{:02}{:02}{:02}",
                      t.tm_year + 1900, t.tm_mon + 1, t.tm_mday,
                      t.tm_hour, t.tm_min, t.tm_sec);

使用直接支持tm 格式的the {fmt} library 更容易：

auto s = fmt::format("{:%Y%m%d%H%M%S}", t);

Answer 2

您需要这样的字符串流代理：

struct stream{
    std::ostringstream ss;
    stream& operator<<(int i){
        ss << std::setw(2) << std::setfill('0') << i;
        return *this; // See Note below
    }
} ss; 

那么你的格式化代码就是这样：

ss << (t.tm_year+1900)
   << (t.tm_mon+1)
   << t.tm_mday
   << t.tm_hour
   << t.tm_min
   << t.tm_sec;

return ss.ss.str();

ps。注意我的 stream::operator

Answer 3

“显而易见”的解决方案是使用操纵器安装自定义的 std::num_put<char> facet，它只是根据需要格式化 ints。

上面的陈述可能有点神秘，尽管它完全描述了解决方案。下面是实际实现逻辑的代码。第一个成分是一个特殊的std::num_put<char> facet，它只是一个派生自std::num_put<char> 并覆盖其virtual 函数之一的类。使用的构面是一个过滤构面，它查看与流一起存储的标志（使用iword()）以确定它是否应该改变行为。代码如下：

class num_put
    : public std::num_put<char>
{
    std::locale loc_;
    static int index() {
        static int rc(std::ios_base::xalloc());
        return rc;
    }
    friend std::ostream& twodigits(std::ostream&);
    friend std::ostream& notwodigits(std::ostream&);

public:
    num_put(std::locale loc): loc_(loc) {}
    iter_type do_put(iter_type to, std::ios_base& fmt,
                     char fill, long value) const {
        if (fmt.iword(index())) {
            fmt.width(2);
            return std::use_facet<std::num_put<char> >(this->loc_)
                .put(to, fmt, '0', value);
        }
        else {
            return std::use_facet<std::num_put<char> >(this->loc_)
                .put(to, fmt, fill, value);
        }
    }
};

主要部分是 do_put() 成员函数，它决定了值需要如何格式化：如果 fmt.iword(index()) 中的标志非零，它将宽度设置为 2 并调用格式化函数填充0 的字符。无论如何都会重置宽度，并且填充字符不会随流存储，也就是说，不需要任何清理。

通常，代码可能存在于单独的翻译单元中，并且不会在标头中声明。在标头中真正声明的唯一函数是twodigits() 和notwodigits()，在这种情况下它们被设为friends，以提供对index() 成员函数的访问。 index() 成员函数只是在调用时间时分配一个可与std::ios_base::iword() 一起使用的索引，然后它只返回该索引。 操纵器 twodigits() 和 notwodigits() 主要设置此索引。如果没有为流 twodigits() 安装 num_put 构面，也会安装构面：

std::ostream& twodigits(std::ostream& out)
{
    if (!dynamic_cast<num_put const*>(
             &std::use_facet<std::num_put<char> >(out.getloc()))) {
        out.imbue(std::locale(out.getloc(), new num_put(out.getloc())));
    }
    out.iword(num_put::index()) = true;
    return out;
}

std::ostream& notwodigits(std::ostream& out)
{
    out.iword(num_put::index()) = false;
    return out;
}

twodigits() 操纵器使用new num_put(out.getloc()) 分配num_put facet。它不需要任何清理，因为在std::locale 对象中安装构面会进行必要的清理。使用out.getloc() 访问流的原始std::locale。它被刻面改变。理论上notwodigits 可以恢复原来的std::locale 而不是使用标志。但是，imbue() 可能是一个相对昂贵的操作，使用标志应该便宜很多。当然，如果有很多类似的格式化标志，事情可能会变得不同......

为了演示操纵器的使用，下面有一个简单的测试程序。它设置格式化标志twodigits 两次以验证构面只创建一次（创建std::locales 链来传递格式化有点傻：

int main()
{
    std::cout << "some-int='" << 1 << "' "
              << twodigits << '\n'
              << "two-digits1='" << 1 << "' "
              << "two-digits2='" << 2 << "' "
              << "two-digits3='" << 3 << "' "
              << notwodigits << '\n'
              << "some-int='" << 1 << "' "
              << twodigits << '\n'
              << "two-digits4='" << 4 << "' "
              << '\n';
}

Answer 4

除了使用std::setw / std::setfill 或ios_base::width / basic_ios::fill 格式化整数之外，如果您想格式化日期/时间对象，您可能需要考虑使用std::put_time / std::gettime

Answer 5

为了方便输出格式，您可以使用boost::format() 和sprintf 类似的格式选项：

#include <boost/format.hpp>
#include <iostream>

int main() {
    int i1 = 1, i2 = 10, i3 = 100;
    std::cout << boost::format("%03i %03i %03i\n") % i1 % i2 % i3; 
    // output is: 001 010 100
}

很少的代码重复，额外的实施工作是微不足道的。

---

如果您只想输出时间戳的格式，您显然应该使用strftime()。这就是它的用途：

#include <ctime>
#include <iostream>

std::string timestamp() {
    char buf[20];
    const char fmt[] = "%Y%m%d%H%M%S";
    time_t now = time(0);
    strftime(buf, sizeof(buf), fmt, localtime(&now));
    return buf;
}

int main() {
    std::cout << timestamp() << std::endl;
}

Answer 6

operator<<(std::ostream& s, int i) 是“模棱两可的”，因为这样的函数已经存在。

您需要做的就是给该函数一个不冲突的签名。