如何使用复合文字来“fprintf()”具有任意基数的多个格式化数字？

Posted 2023-02-21

【中文标题】如何使用复合文字来“fprintf()”具有任意基数的多个格式化数字？

【英文标题】：How to use compound literals to `fprintf()` multiple formatted numbers with arbitrary bases?

【发布时间】：2016-03-21 09:51:54

【问题描述】：

我想将多个数字转换为某种表示形式，然后使用*printf() 说明符的标志、宽度和精度。首选是避免使用全局或static 缓冲区。关键问题似乎是如何为每个转换后的数字提供char[]？

fprintf(ostream, "some_format", foo(int_a, base_x), foo(int_b, base_y), ...);

如何使用 C11 复合字面量来解决这个问题？ 如何使用 C99（或更高版本）复合文字来解决这个问题？

【问题讨论】：

为什么只有 C11？它也适用于/可以解决/与 C99 一起使用。

您的意思是要使用%s 而不是%d 或其他什么？

@M.M 使用"%s"，或"%d" 或其他。我不想扼杀新奇的想法。

@alk Q & A 根据您的正确观察进行了修改。

【参考方案1】：

C99 C11 引入了复合文字，它不仅允许复杂的初始化结构，还允许“内联”变量。

代码可以调用转换函数并在每个函数调用中传入一个新缓冲区(char [UTOA_BASE_N])0，从而允许函数返回相同的缓冲区，现在根据需要编写，仍在其生命周期内。然后使用"%s" 说明符可用的各种标志、宽度和精度打印返回的字符串。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <limits.h>

// Maximum buffer size needed
#define UTOA_BASE_N (sizeof(unsigned)*CHAR_BIT + 1)

char *utoa_base(char *s, unsigned x, unsigned base) 
  s += UTOA_BASE_N - 1;
  *s = '\0';
  if (base >= 2 && base <= 36) 
    do 
      *(--s) = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"[x % base];
      x /= base;
     while (x);
  
  return s;


#define TO_BASE(x,b) utoa_base((char [UTOA_BASE_N])0 , (x), (b))

void test(unsigned x) 
  printf("base10:%10u base2:%5s  base36:%s ", x, TO_BASE(x, 2), TO_BASE(x, 36));
  printf("%lu\n", strtoul(TO_BASE(x, 36), NULL, 36));


int main(void) 
  test(0);
  test(25);
  test(UINT_MAX);

输出

base10:         0 base2:    0  base36:0 0
base10:        25 base2:11001  base36:P 25
base10:4294967295 base2:11111111111111111111111111111111  base36:1Z141Z3 4294967295

参考：Is there a printf converter to print in binary format? 有很多答案，但没有一个允许上述简单的内存管理（没有static），可以访问fprintf() 标志宽度、精度和使用完整的数字范围。

这是Answer your own question 的答案。

【讨论】：

注意：我断言返回值仍在范围内，因为“......它的生命周期从进入与其关联的块开始，直到该块的执行以任何方式结束。（输入封闭的块或调用函数会暂停但不会结束当前块的执行。）” C11dr §6.2.4 6

@chux：我认为你是对的，但范围和生命周期是不同的概念。一个对象有一个生命周期；标识符有一个范围。与生命周期不同，作用域可以是不连续的。

是的，是的，是的，这个答案（的例子）说明了为什么我们应该喜欢复合 literals！ ;-)

@rici 这是故意的。复合文字没有“临时生命周期”。 6.2.4/8 指的是从函数中按值返回的结构体（例如foo().x = 5;）

@m.m.：是的，由于 chux 对复合文字是左值的有用观察，我发现了这一点。因此，非左值数组文字是不可能的，因为函数不能返回数组。 （此外，复合文字不能是 VLA，因此它们的生命周期可以从块的开头开始。）