std::printf, std::fprintf, std::sprintf, std::snprintf

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printffprintfsprintfsnprintf
(C++11)
(C++11)
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文件上的操作
 
在标头 <cstdio> 定义
int printf( const char* format, ... );
 (1)
int fprintf( std::FILE* stream, const char* format, ... );
 (2)
int sprintf( char* buffer, const char* format, ... );
 (3)
int snprintf( char* buffer, std::size_t buf_size, const char* format, ... );
 (4) (C++11 起)

从给定位置加载数据，转换为字符串等价版本，并将结果写入各种池。

1) 写结果到 stdout 。
2) 写结果到文件流 stream 。
3) 写结果到字符串 buffer 。
4) 写结果到字符串 buffer 。至多写 buf_size - 1 个字符。产生的字符串会以空字符终止，除非 buf_size 为零。若 buf_size 为零，则不写入任何内容，且 buffer 可以是空指针，然而依旧计算返回值（会写入的字符数，不包含空终止符）并返回。

若调用 sprintf 或 snprintf 导致在重叠的对象间发生复制，则行为未定义。（例如 sprintf(buf, "%s text", buf); ）

参数

stream - 要写入的输出文件流
buffer - 指向要写入的字符串的指针
buf_size - 写入至多 buf_size - 1 个字符，再加上空终止符
format - 指向指定如何转译数据的空终止多字节字符串的指针。

格式字符串由普通多字节字符（除了 % ）和转换指示构成，前者被复制到输出流而无更改。每个转换指示拥有下列格式：

  • 引入的 % 字符
  • (可选)一或多个修改转换行为的标签：
  • - ：转换结果在域内左校正（默认为右校正）
  • + ：有符号转换的符号始终前置于转换结果（默认结果前置负号仅当它为负）
  • 空格：若有符号转换的结果不以符号开始，或为空，则前置空格于结果。若存在 + 标签则忽略空格。
  • # ：进行替用形式的转换。准确的效果见下表，其他情况下行为未定义。
  • 0 ：对于整数和浮点数转换，使用前导零代替空格字符填充域。对于整数，若显式指定精度，则忽略此标签。对于其他转换，使用此标签导致未定义行为。若存在 - 标签则忽略 0 。
  • (可选)指定最小域宽的整数值或 * 。若有要求，则结果会以空格字符（默认情况）填充，在右校正时于左，左校正时于右。使用 * 的情况下，以一个额外的 int 类型参数指定宽度。若参数值为负数，则它导致指定 - 标签和正域宽。（注意：这是最小宽度：决不被截断值）。
  • (可选)后随整数或 * 或两者皆无的 . 指示转换的精度。在使用 * 的情况下，精度由额外的 int 类型参数指定。若此参数的值为负数，则它被忽略。若既不使用数字亦不使用 * ，则精度采用零。精度的准确效果见下表。
  • (可选)指定参数大小的长度修饰符
  • 转换格式指示符

下列格式指示符可用：

转换
指示符 		解释 参数类型
长度修饰符 hh

(C++11)

h （无） l ll

(C++11)

j

(C++11)

z

(C++11)

t

(C++11)

L
% 写字面的 % 。完整转换指示必须是 %% 。 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用
c
写单个字符。

参数首先被转换成 unsigned char 。 若使用 l 修饰符，则参数首先被转换成字符串，如同通过以 wchar_t[2] 参数使用 %ls 。

不适用 不适用
int
wint_t
 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用
s
写字符串

参数必须是指向字符数组首元素的指针 精度指定写入最大的字符数。若未指定精度，则写每个字节直到而不含首个空终止符。 若使用 l 指示符，则参数必须是指向 wchar_t 数组首元素的指针，数组会被转换成 char 数组，如同通过以零初始化转换状态调用 wcrtomb 。

不适用 不适用
char*
wchar_t*
 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用
d
i
转换有符号整数为十进制表示 [-]dddd 。

精度指定出现的最小数位数。默认精度是 1 。
若被转换的值和精度都是 ​0​ ，则转换结果无字符。

signed char
short
int
long
long long
intmax_t
有符号 size_t
ptrdiff_t
 不适用
o
转换无符号整数为八进制表示 oooo 。

精度指定出现的最小数位数。默认精度是 1 。 若被转换值和精度都是 ​0​ ，则转换结果无字符。 在替用实现中精度按需增加，以写入一个前导零。 在此情况下若被转换值和精度都是 ​0​ ，则写入单个 ​0​ 。

unsigned char
unsigned short
unsigned int
unsigned long
unsigned long long
uintmax_t
size_t
ptrdiff_t 的无符号版本
 不适用
x
X
转换无符号整数为十六进制表示 hhhh 。

x 转换使用字母 abcdef 。
X 转换使用 ABCDEF 。
精度指定出现的最小数位数。默认精度是 1 。 若被转换值和精度都是 ​0​ ，则转换结果无字符。 在替用实现中若被转换值为非零则结果有 0x 或 0X 前缀。

不适用
u
转换无符号整数为十进制表示 dddd 。

精度指定出现的最小数位数。 默认精度是 1 。 若被转换值和精度都是 ​0​ ，则转换结果无字符。

不适用
f
F
转换浮点数为 [-]ddd.ddd 样式的十进制记法。

精度指定小数点字符后出现的准确数位数。 默认精度是 6 。 在替用实现中即使没有小数点后数位也写小数点。 无穷大和非数的转换样式见注意。

不适用 不适用
double
double (C++11)
 不适用 不适用 不适用 不适用
long double
e
E
转换浮点数为十进制指数记法。

e 转换样式使用 [-]d.ddde±dd 。
E 转换样式使用 [-]d.dddE±dd 。
指数至少含二个数位，仅当所需时使用更多数位。 若值为 ​0​ ，则指数亦为 ​0​ 。 精度指定小数点字符后出现的最小数位数。 默认精度是 6 。 在替用实现中即使没有小数点后数位也写小数点。 无穷大和非数的转换样式见注意。

不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用
a
A

(C++11)

转换浮点数为十六进制记法。

a 转换样式使用 [-]0xh.hhhp±d 。
A 转换样式使用 [-]0Xh.hhhP±d 。
若参数是正规化的浮点值，则首个十六进制数位非 0 。 若值为 ​0​ ，则指数亦为 ​0​ 。 精度指定小数点字符后出现的最小数位数。 默认精度足以准确表示该值。 在替用实现中即使没有小数点后数位也写小数点。 无穷大和非数的转换样式见注意。

不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用
g
G
转换浮点数为十进制小数或十进制指数记法，依赖于值和精度。

g 转换样式将进行带样式 e 或 f 的转换。
G 转换样式将进行带样式 E 或 F 的转换。
令 P 等于精度，若它非零，若精度未指定则为 6 ，若精度为 ​0​ 则等于 1 。然后，若带样式 E 的转换会有指数 X ，则：

  • 若 P > X ≥ −4 ，则转换带 f 或 F 风格，及精度 P − 1 − X 。
  • 否则，转换带 e 或 E 风格，及精度 P − 1 。

除非要求替用表示，否则末尾零会被移除，且若不留下小数部分则小数点亦被移除。 无穷大和非数的转换样式见注意。

不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用
n
返回对函数的此调用迄今为止写入的字符数。

结果被写入到参数所指向的值。 该指示不可含有任何标签、域宽或精度。

signed char*
short*
int*
long*
long long*
intmax_t*
有符号 size_t*
ptrdiff_t*
 不适用
p 写定义指针的实现定义字符序列。 不适用 不适用 void* 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用 不适用

浮点转换函数转换无穷大到 inf 或 infinity 。使用哪个是由实现定义的。

非数转换成 nan 或 nan(char_sequence) 。使用哪个是由实现定义的。

转换 F 、 E 、 G 、 A 替代上面输出 INF 、 INFINITY 、 NAN。

尽管 %c 期待 int 参数，传递 char 是安全的，因为在调用变参数函数时发生整数提升。

定宽整数类型（ int8_t 等）的正确转换指示定义于头文件 <cinttypes> （尽管 PRIdMAX 、 PRIuMAX 等就是 %jd 、 %ju 等的别名）。

内存写入转换指示符 %n 是安全漏洞的常见目标，这里格式字符串依赖用户输入，而有边界检查的 printf_s 系列函数不支持此转换指示符。

在每个转换指示符的行动后有一个序列点；这允许于同一变量多次存入 %n 的结果，并在同一此调用中打印出先前以 %n 存储的值。

若转换指示非法，则行为未定义。


... - 指定要打印数据的参数。若任何参数类型不是对应转换指示符所期望的类型，或若参数数量少于 format 的要求，则行为未定义。若有多于 format 要求的参数，则求值并忽略多出的参数。

返回值

1-2) 若成功则为写入的字符数，若发生错误则为负值。
3) 若成功则为写入的字符数（不包含空终止字符），若发生错误则为负值。
4) 若成功则为会写入充分大缓冲区的字符数（不包含空终止字符），若发生错误则为负值。从而，当且仅当返回值非负且小于 buf_size 才完全写入（空终止）。

注解

POSIX 规定在错误时设置 errno 。它还规定额外的转换指示，最值得注意的是对参数重排序的支持（紧随 % 后的 n$ 指示第 n 个参数）。

以零 buf_size 和用于 buffer 的空指针调用 std::snprintf 适用于确定容纳输出的所需缓冲区大小： 

const char fmt[] = "sqrt(2) = %f";
int sz = std::snprintf(nullptr, 0, fmt, std::sqrt(2));
std::vector<char> buf(sz + 1); // 注意为空终止符 +1
std::snprintf(&buf[0], buf.size(), fmt, std::sqrt(2));

示例

运行此代码
#include <cstdio>
#include <limits>
#include <cstdint>
#include <cinttypes>
 
int main()
{
    std::printf("%s", "Strings:\n");
 
    const char s[] = "Hello";
    std::printf("\t[%10s]\n\t[%-10s]\n\t[%*s]\n\t[%-10.*s]\n\t[%-*.*s]\n",
        s, s, 10, s, 4, s, 10, 4, s);
 
    std::printf("Characters:\t%c %%\n", 65);
 
    std::printf("%s", "Integers\n");
    std::printf("Decimal:\t%i %d %.6i %i %.0i %+i %u\n", 1, 2, 3, 0, 0, 4, -1);
    std::printf("Hexadecimal:\t%x %x %X %#x\n", 5, 10, 10, 6);
    std::printf("Octal:\t%o %#o %#o\n", 10, 10, 4);
 
    std::printf("%s", "Floating point\n");
    std::printf("Rounding:\t%f %.0f %.32f\n", 1.5, 1.5, 1.5);
    std::printf("Padding:\t%05.2f %.2f %5.2f\n", 1.5, 1.5, 1.5);
    std::printf("Scientific:\t%E %e\n", 1.5, 1.5);
    std::printf("Hexadecimal:\t%a %A\n", 1.5, 1.5);
    std::printf("Special values:\t0/0=%g 1/0=%g\n", 0.0/0.0, 1.0/0.0);
 
    std::printf("%s", "Variable width control:\n");
    std::printf("right-justified variable width: '%*c'\n", 5, 'x');
    int r = std::printf("left-justified variable width : '%*c'\n", -5, 'x');
    std::printf("(the last printf printed %d characters)\n", r);
 
    // 定宽类型
    std::uint32_t val = std::numeric_limits<std::uint32_t>::max();
    std::printf("Largest 32-bit value is %" PRIu32 " or %#" PRIx32 "\n", val, val);
}

输出： 

Strings:
        [     Hello]
        [Hello     ]
        [     Hello]
        [Hell      ]
        [Hell      ]
Characters:     A %
Integers
Decimal:        1 2 000003 0  +4 4294967295
Hexadecimal:    5 a A 0x6
Octal:  12 012 04
Floating point
Rounding:       1.500000 2 1.30000000000000004440892098500626
Padding:        01.50 1.50  1.50
Scientific:     1.500000E+00 1.500000e+00
Hexadecimal:    0x1.8p+0 0X1.8P+0
Special values: 0/0=nan 1/0=inf
Variable width control:
right-justified variable width: '    x'
left-justified variable width : 'x    '
(the last printf printed 40 characters)
Largest 32-bit value is 4294967295 or 0xffffffff

参阅

 打印有格式宽字符输出到 stdout、文件流或缓冲区
(函数)
(C++11)
 使用可变实参列表
打印有格式输出到 stdout、文件流或缓冲区
(函数)
写字符串到文件流
(函数)
从 stdin、文件流或缓冲区读取有格式输入
(函数)
(C++17)
 转换整数或浮点值到字符序列
(函数)
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