fmt 是一个开源、轻量、高性能的格式化库，实现了 C++20的std::format标准 ，用来替代C中stdio和C++的iostreams。fmt的官网是 https://fmt.dev，Github代码库链接为：https://github.com/fmtlib/fmt。

本文简要介绍fmt的用法，以及对格式化语法做一些说明。

fmt用法示例

相对于 (s)printf、cout/cerr、stringstream等，fmt使用上非常简单，直接一个大括号就能格式化/输出整数、浮点数、布尔、指针、容器等绝大多数内置类型数据：

#include <fmt/core.h>
#include <fmt/ranges.h>
#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
  // 字符串
  auto name = fmt::format("Hello, {}\n", "tlanyan");
  std::cout << name; // 输出 Hello, tlanyan
  // 或者直接使用fmt::print
  fmt::print("Hello, {}\n", "tlanyan");

  // 整数
  fmt::print("The answer is {}\n", 42); // 输出 The answer is 42

  // 浮点数
  fmt::print("PI is {:.2f}\n", 3.14159); // 输出 PI is 3.14

  // 布尔
  fmt::print("Are you human being? {}\n", true); // 输出Are you human being? true

  // vector
  // 需要 #include <fmt/ranges.h>
  fmt::print("vec: {}\n", std::vector{1, 4, 7}); // 输出 vec: [1, 4, 7]
  
  return 0;
}

fmt::format 和 fmt::print 是fmt库中最常用到的两个接口。和可以看到，只需简单的引入fmt，就可以像 Python 一样方便的进行字符串格式化或者输出，并且格式和可读性都满足要求。

除了上面简单的进行格式化或者输出，fmt 还可以输出到文件：

// 输出到文件需要包含该头文件
#include <fmt/os.h>

int main() {
  auto fout = fmt::output_file("readme.txt");
  fout.print("{} is an open-source formatting library providing a fast and safe alternative to C stdio and C++ iostreams.\n", "fmt");

  return 0;
}

以及支持颜色和字体风格输出:

// 彩色输出需要包含该头文件
#include <fmt/color.h>

int main() {
  fmt::print("info\n");
  fmt::print(fg(fmt::color::green), "success\n");
  fmt::print(fg(fmt::color::orange) | fmt::emphasis::underline, "warning\n");
  fmt::print(fg(fmt::color::red) | fmt::emphasis::bold | fmt::emphasis::underline, "danger\n");;

  return 0;
}

效果如下：

fmt格式化语法

默认情况下，fmt已经足够使用。如果有更高级的需求，则应该了解fmt的格式化语法。

fmt::format 和 fmt::print 函数中字符串模版的 {} 是格式化占位符，其完整形式是：

{参数id:格式化选项}

其中参数id和格式化选项都是可选的，两者可同时(不)出现，也可只出现一个。

参数id

参数id一般是从0开始的整数，不写的情况下fmt会按照出现的顺序替换成{0}、{1}等等。也可手动指定该位置使用的参数：

// 不指定参数id
fmt::print("{} + {} = {}\n", 1, 1, 2); // 输出 1 + 1 = 2
// 指定参数id
fmt::print("{0} + {0} = {1}\n", 1, 2); // 输出 1 + 1 = 2
fmt::print("{1} is bigger than {0}\n", 12, 25); // 输出 25 is bigger than 12

除了使用整数，fmt也支持使用更语义化的命名字符串/别名作为参数id：

fmt::print("{first} + {second} = {sum}\n", fmt::arg("first", 1), fmt::arg("second", 2), fmt::arg("sum", 3));
// 或者使用C++11中的字面量
#include <fmt/format.h>
using namespace fmt::literals;
fmt::print("{first} + {second} = {sum}\n", "first"_a=1, "second"_a=2, "sum"_a=3);

其中命名字符串的命名规则同变量，以字母或者下划线开始，可以包含数字。

格式化选项

相对于参数id，格式化选项比较丰富，因为不同数据类型的格式化选项都不一样，糅合了printf函数中的格式化以及<iomanip>中的宽度、对齐等。其完整形式为：

填充 对齐 符号 # 0 宽度 精度 类型

最常用的是 对齐、宽度、精度和类型的组合，取值范围：

• 对齐：< 靠左对齐，> 靠右对齐，^ 居中对齐
• 宽度：整数，例如20表示占据20个字符
• 精度：以 . 开始的数字，用于浮点数，例如 .6 展示小数点后6位
• 类型：基本上同printf中的类型，d表示整数、f/F/g/G/e/E表示浮点数，s表示字符串，p表示指针，b/B/o/x/X用二/八/十六进制表示整数

一个示例：

// id的值占据10位，靠右对齐，是整数
// value的值占据10位，靠右对齐，保留小数点后4位，是浮点数
fmt::print("id:{:<10d}value{:>10.4f}\n", 1, 3.14159267);

除了这些基本类型，fmt对时间格式有单独支持，具体请参考官方文档，这里仅给出一个示例：

// 需包含该头文件
// #include <fmt/chrono.h>

std::time_t t = std::time(nullptr);
fmt::print("{:%Y-%m-%d %H:%M:%S}\n", fmt::localtime(t)); // 输出 2023-10-08 09:05:36

fmt对支持的每个数据类型都内置了格式化选项，一般来说无需设置格式化选项。

总结

非常推荐在项目中使用，让格式化相关代码可读性大大提升。

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