std::to_chars

 

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通用工具 日期和时间 函数对象 格式化库 (C++20) bitset hash (C++11) 关系运算符 (C++20 中弃用) rel_ops::operator!=rel_ops::operator>     rel_ops::operator<=rel_ops::operator>= 整数比较函数 cmp_equalcmp_lesscmp_less_than (C++20)(C++20)(C++20)    cmp_not_equalcmp_greatercmp_greater_than (C++20)(C++20)(C++20) in_range (C++20) 交换与类型运算 swap ranges::swap (C++20) exchange (C++14) declval (C++11) to_underlying (C++23) forward (C++11) forward_like (C++23) move (C++11) move_if_noexcept (C++11) as_const (C++17) 常用词汇类型 pair tuple (C++11) optional (C++17) any (C++17) variant (C++17) tuple_size (C++11) tuple_element (C++11) apply (C++17) make_from_tuple (C++17) expected (C++23) 初等字符串转换 to_chars (C++17) from_chars (C++17) chars_format (C++17) to_chars_result (C++17) from_chars_result (C++17)

 

在标头 <charconv> 定义
std::to_chars_result     to_chars( char* first, char* last,               /* integer-type */ value, int base = 10 );	(1)	(C++17 起) (C++23 起为 constexpr)
std::to_chars_result     to_chars( char*, char*, bool, int = 10 ) = delete;	(2)	(C++17 起)
std::to_chars_result     to_chars( char* first, char* last, /* floating-point-type */ value );	(3)	(C++17 起)
std::to_chars_result     to_chars( char* first, char* last, /* floating-point-type */ value,               std::chars_format fmt );	(4)	(C++17 起)
std::to_chars_result     to_chars( char* first, char* last, /* floating-point-type */ value,               std::chars_format fmt, int precision );	(5)	(C++17 起)

通过连续填充范围 [first, last) 将 value 转换成字符串，[first, last) 要求是有效范围。

1) 整数格式化器：value 以给定底数 base 转换成数位的字符串（无冗余的前导零）。范围 10..35（含上下限）中的数字被表示成小写字母 a..z。如果值小于零，那么该表示以负号开头。标准库提供以所有无 cv 限定的 (C++23 起)有符号及无符号整数和 char 类型作为形参 value 的类型的重载。

2) 对 bool 的重载被弃置。std::to_chars 拒绝 bool 类型的实参，因为假如允许则结果会是 "0"/"1" 而非 "false"/"true"。

3) 如同用 std::printf 在默认（"C"）本地环境将 value 转换成字符串。转换说明符是 f 或 e，根据最短表示方式的要求选择（两者相当时优先选择 f）：字符串表示由小数点（如果存在）前至少有一位，且用对应的 std::from_chars 分析该表示能准确恢复值的，最小数量的字符组成。如果有多个这种表示，那么选择到 value 的差最小者，用根据 std::round_to_nearest 的舍入解决任何剩余倾向。标准库提供以所有无 cv 限定的标准 (C++23 前)浮点类型作为形参 value 的类型的重载。

4) 同 (3)，但在 fmt 是 std::chars_format::fixed 时如同对应 printf 的转换指定为 f，在 fmt 是 std::chars_format::scientific 时指定为 e，在 fmt 是 std::chars_format::hex 时指定为 a（但结果无前导 "0x"），且在 fmt 是 chars_format::general 时指定为 g。标准库提供以所有无 cv 限定的标准 (C++23 前)浮点类型作为形参 value 的类型的重载。

5) 同 (4)，但精度由形参 precision 指定，而非以最短表示要求。标准库提供以所有无 cv 限定的标准 (C++23 前)浮点类型作为形参 value 的类型的重载。

参数

first, last	-	要写入的字符范围
value	-	要转换到其字符串表示的值
base	-	使用的整数底数：2 与 36 间的值（含上下限）。
fmt	-	使用的浮点格式 std::chars_format 类型的位掩码
precision	-	使用的浮点精度

返回值

成功时，返回 std::to_chars_result 类型的值，它的 ec 等于值初始化的 std::errc，且其 ptr 是指向被写入字符尾后一位置的指针。注意该字符串不 是空终止的。

错误时，返回 std::to_chars_result 类型的值，ec 保有 std::errc::value_too_large，ptr 保有 last 值的副本，并在范围 [first, last) 中留下未指定状态的内容。

异常

不抛出。

注解

不同于 C++ 和 C 库中的其他格式化函数，std::to_chars 独立于本地环境，不分配，而且不抛出。它只提供其他库（例如 std::sprintf）所用策略的一个小子集。它的目的是在常见的高吞吐量环境，例如基于文本的交换（JSON 或 XML）中，允许尽可能快的实现。

只有在两个函数都来自同一实现的情况下，才保证 std::from_chars 能恢复每个由 std::to_chars 格式化的浮点值。

如果想要格式化 bool 值为 "0"/"1"，那么要求将它显式转型为另一整数类型。

功能特性测试宏	值	标准	功能特性
__cpp_lib_to_chars	201611L	(C++17)	初等字符串转换（std::to_chars，std::from_chars）
	202306L	(C++26)	检测 <charconv> 函数是否成功
__cpp_lib_constexpr_charconv	202207L	(C++23)	向 std::to_chars 和 std::from_chars 对于整数类型的重载 (1) 添加 constexpr 修饰符

示例

运行此代码

#include <array>
#include <charconv>
#include <iostream>
#include <string_view>
#include <system_error>
 
void show_to_chars(auto... format_args)
{
    std::array<char, 10> str;
 
#if __cpp_lib_to_chars >= 202306L and __cpp_structured_bindings >= 202406L
    // 使用 C++26 operator bool() 进行错误检查
    if (auto res = std::to_chars(str.data(), str.data() + str.size(), format_args...))
        std::cout << std::string_view(str.data(), res.ptr) << '\n';
    else
        std::cout << std::make_error_code(res.ec).message() << '\n';
#else
    if (auto [ptr, ec]
            = std::to_chars(str.data(), str.data() + str.size(), format_args...);
        ec == std::errc())
        std::cout << std::string_view(str.data(), ptr) << '\n';
    else
        std::cout << std::make_error_code(ec).message() << '\n';
#endif
}
 
int main()
{
    show_to_chars(42);
    show_to_chars(+3.14159F);
    show_to_chars(-3.14159, std::chars_format::fixed);
    show_to_chars(-3.14159, std::chars_format::scientific, 3);
    show_to_chars(3.1415926535, std::chars_format::fixed, 10);
}

可能的输出：

42
3.14159
-3.14159
-3.142e+00
Value too large for defined data type

缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

缺陷报告	应用于	出版时的行为	正确行为
LWG 2955	C++17	此函数在 <utility> 且使用 std::error_code	移动到 <charconv> 并使用 std::errc
LWG 3266	C++17	接受 bool 实参并将它提升到 int	由弃置重载拒绝
LWG 3373	C++17	std::to_chars_result 可能拥有额外的成员	禁止额外的成员

参阅

to_chars_result (C++17)	std::to_chars 的返回类型 (类)
from_chars (C++17)	转换字符序列到整数或浮点值 (函数)
to_string (C++11)	转换整数或浮点值为 string (函数)
printffprintfsprintfsnprintf (C++11)	打印有格式输出到 stdout、文件流或缓冲区 (函数)
operator<<	插入带格式数据 (std::basic_ostream<CharT,Traits> 的公开成员函数)