printfとstd::basic_ostreamとboost::formatが合わさり一見最強に見える出力フォーマットライブラリを作ったという話

1. 値をフォーマットして
出力してますか

2. printf
printf(“%3dn%3dn”, 42, 123);
● 42
123
● 文字列の中に細かい出力制御を含めて書けるので割と便利
● 組み込み型限定
● フォーマット文字列と引数の整合性が取れてるか分からない
（最近のコンパイラなら独自拡張で分かるかもしれない）

3. IOStream
std::cout << std::setw(3) << 42 <<
'n' << 123 << 'n';
● ユーザ定義型でも組み込み型と同じように出力
できるしフォーマットの細かい制御もできる
● マニピュレータはクソ面倒

4. Boost.Format
cout << boost::format(“%1%n%2%n”) %
42 % 123);
● ユーザ定義型に対しても使えるが細かいフォー
マット制御は指定できない

5. 拡張可能でprintfっぽい書式指定ができて書式
指定文字列と引数をコンパイル時に検証できる文
字列フォーマット関数を作った
2014/09/20
Boost.勉強会#16 大阪
https://twitter.com/decimalbloat

6. 拡張可能でprintfっぽい書式指定ができて書式
指定文字列と引数をコンパイル時に検証できる文
字列フォーマット関数を作ってる
2014/09/20
Boost.勉強会#16 大阪
https://twitter.com/decimalbloat

7. 細かいところの実装が間に合ってない

8. Desalt.Format
● http://github.com/dechimal/desalt
● printfっぽく書式を指定できて
● ユーザ定義型に使えて
● 書式指定文字列をコンパイル時に検証できる

9. すごい！

10. 使い方
DESALT_FORMAT_PRINT(“%3dn%3d”, 42, 123)
● printfとだいたい同じ
● 最初の引数にはコンパイル時に評価される文字列のみ使える
● デフォルトでは組み込みの数値型と
basic_ostream<CharT, Traits> ost について ost
<< x; が定義されている型に対して使える
– ただし浮動小数点数型は現在未実装
– あとなんか忘れてるものもあるかもしれない

11. コンパイル時にエラーを検出
DESALT_FORMAT_PRINT(“%d%”, 42);
● 42% のつもり
● static_assertで失敗する

12. ユーザ定義型に対して拡張する
DESALT_FORMAT_PRINT(“%hoge %d”,
my_int{42}, 123);
● my_intはhoge指定子で2倍の値を出力すると
する

13. こんな感じで作る
struct my_int { int a; };
namespace desalt { namespace format { namespace traits {
template<char const * String, std::size_t I, std::size_t E>
struct argument_formatter<String, I, E, my_int> {
static_assert(E - I >= 4, "");
static_assert(*(String + I + 0) == 'h' && *(String + I + 1) == 'o', "");
static_assert(*(String + I + 2) == 'g' && *(String + I + 3) == 'e', "");
static constexpr std::size_t end_pos = I + 4;
static constexpr std::size_t used_indexes_count = 0;
template<typename ...Args>
static void format(std::ostream & ost, my_int i, Args const & ...) {
ost << i.a * 2;
}
};
}}}
● String は書式文字列，I はString中の my_int の書式の開始位置, E は長さ

14. こんな感じで作る
struct my_int { int a; };
namespace desalt { namespace format { namespace traits {
template<char const * String, std::size_t I, std::size_t E>
struct argument_formatter<String, I, E, my_int> {
static_assert(E - I >= 4, "");
static_assert(*(String + I + 0) == 'h' && *(String + I + 1) == 'o', "");
static_assert(*(String + I + 2) == 'g' && *(String + I + 3) == 'e', "");
static constexpr std::size_t end_pos = I + 4;
static constexpr std::size_t used_indexes_count = 0;
template<typename ...Args>
static void format(std::ostream & ost, my_int i, Args const & ...) {
ost << i.a * 2;
}
};
}}}
● end_pos は my_int の書式指定子の終端の位置

15. こんな感じで作る
struct my_int { int a; };
namespace desalt { namespace format { namespace traits {
template<char const * String, std::size_t I, std::size_t E>
struct argument_formatter<String, I, E, my_int> {
static_assert(E - I >= 4, "");
static_assert(*(String + I + 0) == 'h' && *(String + I + 1) == 'o', "");
static_assert(*(String + I + 2) == 'g' && *(String + I + 3) == 'e', "");
static constexpr std::size_t end_pos = I + 4;
static constexpr std::size_t used_indexes_count = 0;
template<typename ...Args>
static void format(std::ostream & ost, my_int i, Args const & ...) {
ost << i.a * 2;
}
};
}}}
● used_indexes_count はこのformatが消費した引数の数（詳細は後述）

16. こんな感じで作る
struct my_int { int a; };
namespace desalt { namespace format { namespace traits {
template<char const * String, std::size_t I, std::size_t E>
struct argument_formatter<String, I, E, my_int> {
static_assert(E - I >= 4, "");
static_assert(*(String + I + 0) == 'h' && *(String + I + 1) == 'o', "");
static_assert(*(String + I + 2) == 'g' && *(String + I + 3) == 'e', "");
static constexpr std::size_t end_pos = I + 4;
static constexpr std::size_t used_indexes_count = 0;
template<typename ...Args>
static void format(std::ostream & ost, my_int i, Args const & ...) {
ost << i.a * 2;
}
};
}}}
● format は実際の処理を行う関数

17. こんな感じで作る
struct my_int { int a; };
namespace desalt { namespace format { namespace traits {
template<char const * String, std::size_t I, std::size_t E>
struct argument_formatter<String, I, E, my_int> {
static_assert(E - I >= 4, "");
static_assert(*(String + I + 0) == 'h' && *(String + I + 1) == 'o', "");
static_assert(*(String + I + 2) == 'g' && *(String + I + 3) == 'e', "");
static constexpr std::size_t end_pos = I + 4;
static constexpr std::size_t used_indexes_count = 0;
template<typename ...Args>
static void format(std::ostream & ost, my_int i, Args const & ...) {
ost << i.a * 2;
}
};
}}}
● ost は出力先，i は出力する値，Args ... は引数リスト全体（詳細は後述）

18. ややこしい機能
printf(“%2$d, %1$d”, 42, 123)
● 123, 42
● 位置指定
● 特に何もしなくてもできる

19. ややこしい機能
printf(“%0*d %d”, 42, 3, 123)
● 042 123
● 表示したい引数以外に使いたい引数がある
● used_indexes_countに使った数を指定する
● format関数に渡された引数リストから拾って
くる

20. 予定
● printfの持つ書式指定子のほとんど
● コンテナとかに対するデフォルト実装

21. 終わり