C++ 字符串格式，如sprintf

我必须格式化和发送到文件流。我该怎么做呢？

您不能直接做，因为您没有对底层缓冲区的写访问权（直到C++11；请参阅Dietrich Epp）。您必须首先在c字符串中执行此操作，然后将其复制到std:：字符串中：

  char buff[100];
  snprintf(buff, sizeof(buff), "%s", "Hello");
  std::string buffAsStdStr = buff;

但我不知道为什么不使用字符串流？我假设你有特定的理由不只是这样做：

  std::ostringstream stringStream;
  stringStream << "Hello";
  std::string copyOfStr = stringStream.str();

std:：ostringstream-stringStream；
stringStreamstring没有您需要的，但是std:：stringStream有。使用stringstream创建字符串，然后提取字符串。是一份关于你能做的事情的综合清单。例如：

cout.setprecision(10); //stringstream is a stream like cout

打印double或float时，将给您10位小数精度。
如果您只需要类似printf的语法（自己不调用printf），请查看。
提供了所需的功能：

从Boost格式库概要开始：

format对象由一个format字符串构造而成，然后通过对运算符%的重复调用提供参数。
然后，这些参数中的每一个都被转换为字符串，这些字符串又根据格式字符串组合成一个字符串

#包括
更好的是…：

在标题中：

// `say` prints the values
// `says` returns a string instead of printing
// `sayss` appends the values to it's first argument instead of printing
// `sayerr` prints the values and returns `false` (useful for return statement fail-report)<br/>

void PRINTSTRING(const std::string &s); //cater for GUI, terminal, whatever..
template<typename...P> void say(P...p) { std::string r{}; std::stringstream ss(""); (ss<<...<<p); r=ss.str(); PRINTSTRING(r); }
template<typename...P> std::string says(P...p) { std::string r{}; std::stringstream ss(""); (ss<<...<<p); r=ss.str(); return r; }
template<typename...P> void sayss(std::string &s, P...p) { std::string r{}; std::stringstream ss(""); (ss<<...<<p); r=ss.str();  s+=r; } //APPENDS! to s!
template<typename...P> bool sayerr(P...p) { std::string r{}; std::stringstream ss("ERROR: "); (ss<<...<<p); r=ss.str(); PRINTSTRING(r); return false; }


[编辑'17/8/31]添加可变模板版本'vtspf（..）：



[编辑]采用Erik Aronesty回答中的技巧（如上所述）：

#包括
#包括
#包括
//=============================================================================
无效spf（标准：：字符串和s，常量标准：：字符串fmt，…）
{
int n，大小=100；
布尔b=假；
va_列表标记；
而（！b）
{
s、 调整大小；
va_启动（标记器、fmt）；
n=vsnprintf（（char*）s.c_str（），size，fmt.c_str（），marker）；
va_端（标记）；
如果（（n>0）和（（b=（n0）和（（b=（nC++11）内部使用
vsnprintf（）
的解决方案：

#include <stdarg.h>  // For va_start, etc.

std::string string_format(const std::string fmt, ...) {
    int size = ((int)fmt.size()) * 2 + 50;   // Use a rubric appropriate for your code
    std::string str;
    va_list ap;
    while (1) {     // Maximum two passes on a POSIX system...
        str.resize(size);
        va_start(ap, fmt);
        int n = vsnprintf((char *)str.data(), size, fmt.c_str(), ap);
        va_end(ap);
        if (n > -1 && n < size) {  // Everything worked
            str.resize(n);
            return str;
        }
        if (n > -1)  // Needed size returned
            size = n + 1;   // For null char
        else
            size *= 2;      // Guess at a larger size (OS specific)
    }
    return str;
}

#包括//用于va#U启动等。
std:：string_格式（const std:：string fmt，…）{
int size=（（int）fmt.size（））*2+50；//使用适合您的代码的量规
std：：字符串str；
va_列表ap；
而（1）{//POSIX系统上的最大两次传递。。。
str.resize（大小）；
va_启动（ap、fmt）；
int n=vsnprintf（（char*）str.data（），size，fmt.c_str（），ap）；
va_端（ap）；
如果（n>-1&&n-1）//返回所需的大小
size=n+1；//表示空字符
其他的
size*=2；//猜测更大的大小（特定于操作系统）
}
返回str；
}

一种更安全、更高效（我已经测试过了，而且速度更快）的方法：

#include <stdarg.h>  // For va_start, etc.
#include <memory>    // For std::unique_ptr

std::string string_format(const std::string fmt_str, ...) {
    int final_n, n = ((int)fmt_str.size()) * 2; /* Reserve two times as much as the length of the fmt_str */
    std::unique_ptr<char[]> formatted;
    va_list ap;
    while(1) {
        formatted.reset(new char[n]); /* Wrap the plain char array into the unique_ptr */
        strcpy(&formatted[0], fmt_str.c_str());
        va_start(ap, fmt_str);
        final_n = vsnprintf(&formatted[0], n, fmt_str.c_str(), ap);
        va_end(ap);
        if (final_n < 0 || final_n >= n)
            n += abs(final_n - n + 1);
        else
            break;
    }
    return std::string(formatted.get());
}

#包括//用于va#U启动等。
#include//For std:：unique\u ptr
std:：string string_格式（const std:：string fmt_str，…）{
int final_n，n=（（int）fmt_str.size（））*2；/*保留fmt_str长度的两倍*/
std：：唯一的ptr格式；
va_列表ap；
而(1){
格式化.reset（新字符[n]）；/*将普通字符数组包装到唯一的\u ptr中*/
strcpy（&格式化[0]，fmt_str.c_str（））；
va_启动（ap、fmt_str）；
final_n=vsnprintf（&格式化[0]，n，fmt_str.c_str（），ap）；
va_端（ap）；
if（final_n<0 | | final_n>=n）
n+=abs（最终n-n+1）；
其他的
打破
}
返回std:：string（格式化的.get（））；
}

fmt\u str
按值传递，以符合
va\u start
的要求

注意：“更安全”和“更快”版本在某些系统上不起作用。因此这两个版本仍在列表中。另外，“更快”这完全取决于预分配步骤是否正确，否则strcpy会使它变慢。
这是我在程序中用于执行此操作的代码…这没什么特别的，但它确实起到了作用…注意，您必须根据需要调整大小。我的最大缓冲区是1024

std::string Format ( const char *fmt, ... )
{
    char textString[MAX_BUFFER*5] = {'\0'};

    // -- Empty the buffer properly to ensure no leaks.
    memset(textString, '\0', sizeof(textString));

    va_list args;
    va_start ( args, fmt );
    vsnprintf ( textString, MAX_BUFFER*5, fmt, args );
    va_end ( args );
    std::string retStr = textString;
    return retStr;
}

我使用vsnprintf编写了自己的缓冲区，因此它返回字符串，而不必创建自己的缓冲区

#include <string>
#include <cstdarg>

//missing string printf
//this is safe and convenient but not exactly efficient
inline std::string format(const char* fmt, ...){
    int size = 512;
    char* buffer = 0;
    buffer = new char[size];
    va_list vl;
    va_start(vl, fmt);
    int nsize = vsnprintf(buffer, size, fmt, vl);
    if(size<=nsize){ //fail delete buffer and try again
        delete[] buffer;
        buffer = 0;
        buffer = new char[nsize+1]; //+1 for /0
        nsize = vsnprintf(buffer, size, fmt, vl);
    }
    std::string ret(buffer);
    va_end(vl);
    delete[] buffer;
    return ret;
}

你可以试试这个：

string str;
str.resize( _MAX_PATH );

sprintf( &str[0], "%s %s", "hello", "world" );
// optionals
// sprintf_s( &str[0], str.length(), "%s %s", "hello", "world" ); // Microsoft
// #include <stdio.h>
// snprintf( &str[0], str.length(), "%s %s", "hello", "world" ); // c++11

str.resize( strlen( str.data() ) + 1 );

string-str；
str.resize（_MAX_PATH）；
sprintf（&str[0]，%s%s”，“你好”，“世界”）；
//期权
//sprintfs（&str[0]，str.length（），“%s%s”，“hello”，“world”）；//微软
//#包括
//snprintf（&str[0]，str.length（），“%s%s”，“hello”，“world”）；//c++11
str.resize（strlen（str.data（））+1）；
根据Erik Aronesty提供的答案：

std::string string_format(const std::string &fmt, ...) {
    std::vector<char> str(100,'\0');
    va_list ap;
    while (1) {
        va_start(ap, fmt);
        auto n = vsnprintf(str.data(), str.size(), fmt.c_str(), ap);
        va_end(ap);
        if ((n > -1) && (size_t(n) < str.size())) {
            return str.data();
        }
        if (n > -1)
            str.resize( n + 1 );
        else
            str.resize( str.size() * 2);
    }
    return str.data();
}

std:：string\u格式（const std:：string&fmt，…）{
std：：载体str（100，“\0”）；
va_列表ap；
而(1){
va_启动（ap、fmt）；
自动n=vsnprintf（str.data（），str.size（），fmt.c_str（），ap）；
va_端（ap）；
如果（（n>-1）和&（size_t（n）-1）
str.resize（n+1）；
其他的
str.resize（str.size（）*2）；
}
返回str.data（）；
}

这避免了从原始答案中的
.c_str（）
结果中丢弃
常量的需要。
这就是谷歌的做法：（BSD许可证）

而facebook也以一种非常类似的方式进行：（Apache许可证）

两者都提供了一个方便的
StringAppendF
。
库有一个非常方便的格式函数，它在格式字符串和值中都支持std:：string：

inline void format(string& a_string, const char* fmt, ...)
{
    va_list vl;
    va_start(vl, fmt);
    int size = _vscprintf( fmt, vl );
    a_string.resize( ++size );
    vsnprintf_s((char*)a_string.data(), size, _TRUNCATE, fmt, vl);
    va_end(vl);
}


文件：
资料来源：
 可以使用IOMANIP头文件在CUT中设置C++输出格式。
在使用任何帮助程序函数之前，请确保包含iomanip头文件，如
设置精度、设置填充等

这是我过去用来打印向量中平均等待时间的代码片段，我已经“累积”了

#包括
#包括
#包括
#包括
...
如果缓冲区不够大，无法打印str，可能会出现问题
#include <stdarg.h>  // For va_start, etc.
#include <memory>    // For std::unique_ptr

std::string string_format(const std::string fmt_str, ...) {
    int final_n, n = ((int)fmt_str.size()) * 2; /* Reserve two times as much as the length of the fmt_str */
    std::unique_ptr<char[]> formatted;
    va_list ap;
    while(1) {
        formatted.reset(new char[n]); /* Wrap the plain char array into the unique_ptr */
        strcpy(&formatted[0], fmt_str.c_str());
        va_start(ap, fmt_str);
        final_n = vsnprintf(&formatted[0], n, fmt_str.c_str(), ap);
        va_end(ap);
        if (final_n < 0 || final_n >= n)
            n += abs(final_n - n + 1);
        else
            break;
    }
    return std::string(formatted.get());
}

std::string Format ( const char *fmt, ... )
{
    char textString[MAX_BUFFER*5] = {'\0'};

    // -- Empty the buffer properly to ensure no leaks.
    memset(textString, '\0', sizeof(textString));

    va_list args;
    va_start ( args, fmt );
    vsnprintf ( textString, MAX_BUFFER*5, fmt, args );
    va_end ( args );
    std::string retStr = textString;
    return retStr;
}

#include <string>
#include <cstdarg>

//missing string printf
//this is safe and convenient but not exactly efficient
inline std::string format(const char* fmt, ...){
    int size = 512;
    char* buffer = 0;
    buffer = new char[size];
    va_list vl;
    va_start(vl, fmt);
    int nsize = vsnprintf(buffer, size, fmt, vl);
    if(size<=nsize){ //fail delete buffer and try again
        delete[] buffer;
        buffer = 0;
        buffer = new char[nsize+1]; //+1 for /0
        nsize = vsnprintf(buffer, size, fmt, vl);
    }
    std::string ret(buffer);
    va_end(vl);
    delete[] buffer;
    return ret;
}

std::string mystr = format("%s %d %10.5f", "omg", 1, 10.5);

string str;
str.resize( _MAX_PATH );

sprintf( &str[0], "%s %s", "hello", "world" );
// optionals
// sprintf_s( &str[0], str.length(), "%s %s", "hello", "world" ); // Microsoft
// #include <stdio.h>
// snprintf( &str[0], str.length(), "%s %s", "hello", "world" ); // c++11

str.resize( strlen( str.data() ) + 1 );

std::string string_format(const std::string &fmt, ...) {
    std::vector<char> str(100,'\0');
    va_list ap;
    while (1) {
        va_start(ap, fmt);
        auto n = vsnprintf(str.data(), str.size(), fmt.c_str(), ap);
        va_end(ap);
        if ((n > -1) && (size_t(n) < str.size())) {
            return str.data();
        }
        if (n > -1)
            str.resize( n + 1 );
        else
            str.resize( str.size() * 2);
    }
    return str.data();
}

inline void format(string& a_string, const char* fmt, ...)
{
    va_list vl;
    va_start(vl, fmt);
    int size = _vscprintf( fmt, vl );
    a_string.resize( ++size );
    vsnprintf_s((char*)a_string.data(), size, _TRUNCATE, fmt, vl);
    va_end(vl);
}

#include<iomanip>
#include<iostream>
#include<vector>
#include<numeric>

...

cout<< "Average waiting times for tasks is " << setprecision(4) << accumulate(all(waitingTimes), 0)/double(waitingTimes.size()) ;
cout << " and " << Q.size() << " tasks remaining" << endl;

#include <cstdio>
#include <cstdarg>
#include <cstring>
#include <string>

using ::std::string;

#pragma warning(disable : 4996)

#ifndef va_copy
#ifdef _MSC_VER
#define va_copy(dst, src) dst=src
#elif !(__cplusplus >= 201103L || defined(__GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__))
#define va_copy(dst, src) memcpy((void*)dst, (void*)src, sizeof(*src))
#endif
#endif

///
/// \breif Format message
/// \param dst String to store formatted message
/// \param format Format of message
/// \param ap Variable argument list
///
void toString(string &dst, const char *format, va_list ap) throw() {
  int length;
  va_list apStrLen;
  va_copy(apStrLen, ap);
  length = vsnprintf(NULL, 0, format, apStrLen);
  va_end(apStrLen);
  if (length > 0) {
    dst.resize(length);
    vsnprintf((char *)dst.data(), dst.size() + 1, format, ap);
  } else {
    dst = "Format error! format: ";
    dst.append(format);
  }
}

///
/// \breif Format message
/// \param dst String to store formatted message
/// \param format Format of message
/// \param ... Variable argument list
///
void toString(string &dst, const char *format, ...) throw() {
  va_list ap;
  va_start(ap, format);
  toString(dst, format, ap);
  va_end(ap);
}

///
/// \breif Format message
/// \param format Format of message
/// \param ... Variable argument list
///
string toString(const char *format, ...) throw() {
  string dst;
  va_list ap;
  va_start(ap, format);
  toString(dst, format, ap);
  va_end(ap);
  return dst;
}

///
/// \breif Format message
/// \param format Format of message
/// \param ap Variable argument list
///
string toString(const char *format, va_list ap) throw() {
  string dst;
  toString(dst, format, ap);
  return dst;
}


int main() {
  int a = 32;
  const char * str = "This works!";

  string test(toString("\nSome testing: a = %d, %s\n", a, str));
  printf(test.c_str());

  a = 0x7fffffff;
  test = toString("\nMore testing: a = %d, %s\n", a, "This works too..");
  printf(test.c_str());

  a = 0x80000000;
  toString(test, "\nMore testing: a = %d, %s\n", a, "This way is cheaper");
  printf(test.c_str());

  return 0;
}

#pragma once
#include <cstdarg>
#include <string>

using ::std::string;

///
/// \breif Format message
/// \param dst String to store formatted message
/// \param format Format of message
/// \param ap Variable argument list
///
void toString(string &dst, const char *format, va_list ap) throw();
///
/// \breif Format message
/// \param dst String to store formatted message
/// \param format Format of message
/// \param ... Variable argument list
///
void toString(string &dst, const char *format, ...) throw();
///
/// \breif Format message
/// \param format Format of message
/// \param ... Variable argument list
///
string toString(const char *format, ...) throw();

///
/// \breif Format message
/// \param format Format of message
/// \param ap Variable argument list
///
string toString(const char *format, va_list ap) throw();

std::string s = "foo";
std::cout << std::format("Look, a string: {}", s);

fmt::print("Look, a string: {}", s);

std::string format_str = "%s";
string_format(format_str, format_str[0]);

$ g++ -Wall -Wextra -pedantic test.cc 
$ ./a.out 
Segmentation fault: 11

#include <string>
#include <cstdio>

template <typename... Ts>
std::string fmt (const std::string &fmt, Ts... vs)
{
    char b;
    size_t required = std::snprintf(&b, 0, fmt.c_str(), vs...) + 1;
        // See comments: the +1 is necessary, while the first parameter
        //               can also be set to nullptr

    char bytes[required];
    std::snprintf(bytes, required, fmt.c_str(), vs...);

    return std::string(bytes);
}

#include <iostream>
#include <format>
 
int main() {
    std::cout << std::format("Hello {}!\n", "world");
}

#include <memory>
#include <string>
#include <stdexcept>

template<typename ... Args>
std::string string_format( const std::string& format, Args ... args )
{
    int size_s = std::snprintf( nullptr, 0, format.c_str(), args ... ) + 1; // Extra space for '\0'
    if( size_s <= 0 ){ throw std::runtime_error( "Error during formatting." ); }
    auto size = static_cast<size_t>( size_s );
    auto buf = std::make_unique<char[]>( size );
    std::snprintf( buf.get(), size, format.c_str(), args ... );
    return std::string( buf.get(), buf.get() + size - 1 ); // We don't want the '\0' inside
}

int size_s = std::snprintf( nullptr, 0, format.c_str(), args ... ) + 1;

if( size_s <= 0 ){ throw std::runtime_error( "Error during formatting." ); }

size_t size = static_cast<size_t>( size_s );

auto buf = std::make_unique<char[]>( size );

std::snprintf( buf.get(), size, format.c_str(), args ... );

return std::string( buf.get(), buf.get() + size - 1 );

#pragma warning(disable : 4996)

template<typename... Args>
std::string string_format(const char* fmt, Args... args)
{
    size_t size = snprintf(nullptr, 0, fmt, args...);
    std::string buf;
    buf.reserve(size + 1);
    buf.resize(size);
    snprintf(&buf[0], size + 1, fmt, args...);
    return buf;
}

#include <iostream>
#include <cstdarg>
#include <cstdio>

std::string format(const char *fmt, ...) __attribute__ ((format (printf, 1, 2)));

std::string format(const char *fmt, ...)
{
    std::string result;

    va_list ap;
    va_start(ap, fmt);

    char *tmp = 0;
    int res = vasprintf(&tmp, fmt, ap);
    va_end(ap);

    if (res != -1) {
        result = tmp;
        free(tmp);
    } else {
        // The vasprintf call failed, either do nothing and
        // fall through (will return empty string) or
        // throw an exception, if your code uses those
    }

    return result;
}

int main(int argc, char *argv[]) {
    std::string username = "you";
    std::cout << format("Hello %s! %d", username.c_str(), 123) << std::endl;
    return 0;
}

#include <cstdarg>
#include <cstdio>
#include <string>

std::string format(const char* fmt, ...)
{
    va_list vl;

    va_start(vl, fmt);
    int size = vsnprintf(0, 0, fmt, vl) + sizeof('\0');
    va_end(vl);

    char buffer[size];

    va_start(vl, fmt);
    size = vsnprintf(buffer, size, fmt, vl);
    va_end(vl);

    return std::string(buffer, size);
}

std::string format(const char* fmt, ...)
{

    va_list vl;
    int size;

    enum { INITIAL_BUFFER_SIZE = 512 };

    {
        char buffer[INITIAL_BUFFER_SIZE];

        va_start(vl, fmt);
        size = vsnprintf(buffer, INITIAL_BUFFER_SIZE, fmt, vl);
        va_end(vl);

        if (size < INITIAL_BUFFER_SIZE)
            return std::string(buffer, size);
    }

    size += sizeof('\0');

    char buffer[size];

    va_start(vl, fmt);
    size = vsnprintf(buffer, size, fmt, vl);
    va_end(vl);

    return std::string(buffer, size);
}

#include <cstdio>
#include <string>
#include <cassert>

template< typename... Args >
std::string string_sprintf( const char* format, Args... args ) {
  int length = std::snprintf( nullptr, 0, format, args... );
  assert( length >= 0 );

  char* buf = new char[length + 1];
  std::snprintf( buf, length + 1, format, args... );

  std::string str( buf );
  delete[] buf;
  return str;
}

  std::cout << string_sprintf("%g, %g\n", 1.23, 0.001);

_return.desc = (boost::format("fail to detect. cv_result = %d") % st_result).str();

std::string strBuf;
strBuf.resize(256);
int iCharsPrinted = sprintf_s((char *)strPath.c_str(), strPath.size(), ...);
strBuf.resize(iCharsPrinted);

#include <string>
#include <cstdarg>
#include <memory>

std::string stringf(const char* format, ...)
{
    va_list args;
    va_start(args, format);
    #ifndef _MSC_VER

        //GCC generates warning for valid use of snprintf to get
        //size of result string. We suppress warning with below macro.
        #ifdef __GNUC__
        #pragma GCC diagnostic push
        #pragma GCC diagnostic ignored "-Wformat-nonliteral"
        #endif

        size_t size = std::snprintf(nullptr, 0, format, args) + 1; // Extra space for '\0'

        #ifdef __GNUC__
        # pragma GCC diagnostic pop
        #endif

        std::unique_ptr<char[]> buf(new char[ size ] ); 
        std::vsnprintf(buf.get(), size, format, args);
        return std::string(buf.get(), buf.get() + size - 1 ); // We don't want the '\0' inside
    #else
        int size = _vscprintf(format, args);
        std::string result(++size, 0);
        vsnprintf_s((char*)result.data(), size, _TRUNCATE, format, args);
        return result;
    #endif
    va_end(args);
}    

int main() {
    float f = 3.f;
    int i = 5;
    std::string s = "hello!";
    auto rs = stringf("i=%d, f=%f, s=%s", i, f, s.c_str());
    printf("%s", rs.c_str());
    return 0;
}

std::string myformat(const char *const fmt, ...)
{
        char *buffer = NULL;
        va_list ap;

        va_start(ap, fmt);
        (void)vasprintf(&buffer, fmt, ap);
        va_end(ap);

        std::string result = buffer;
        free(buffer);

        return result;
}

#include <iostream>
#include <memory>
#include <string>
#include <cstdio>

template <typename T>
T process_arg(T value) noexcept
{
    return value;
}

template <typename T>
T const * process_arg(std::basic_string<T> const & value) noexcept
{
    return value.c_str();
}

template<typename ... Args>
std::string string_format(const std::string& format, Args const & ... args)
{
    const auto fmt = format.c_str();
    const size_t size = std::snprintf(nullptr, 0, fmt, process_arg(args) ...) + 1;
    auto buf = std::make_unique<char[]>(size);
    std::snprintf(buf.get(), size, fmt, process_arg(args) ...);
    auto res = std::string(buf.get(), buf.get() + size - 1);
    return res;
}

int main()
{
    int i = 3;
    float f = 5.f;
    char* s0 = "hello";
    std::string s1 = "world";
    std::cout << string_format("i=%d, f=%f, s=%s %s", i, f, s0, s1) << "\n";
}

i = 3, f = 5.000000, s = hello world

#include <string>
#include <cstdarg>
#include <vector>

// requires at least C++11
const std::string vformat(const char * const zcFormat, ...) {

    // initialize use of the variable argument array
    va_list vaArgs;
    va_start(vaArgs, zcFormat);

    // reliably acquire the size
    // from a copy of the variable argument array
    // and a functionally reliable call to mock the formatting
    va_list vaArgsCopy;
    va_copy(vaArgsCopy, vaArgs);
    const int iLen = std::vsnprintf(NULL, 0, zcFormat, vaArgsCopy);
    va_end(vaArgsCopy);

    // return a formatted string without risking memory mismanagement
    // and without assuming any compiler or platform specific behavior
    std::vector<char> zc(iLen + 1);
    std::vsnprintf(zc.data(), zc.size(), zcFormat, vaArgs);
    va_end(vaArgs);
    return std::string(zc.data(), iLen); }

#include <ctime>
#include <iostream>
#include <iomanip>

// demonstration of use
int main() {

    std::time_t t = std::time(nullptr);
    std::cerr
        << std::put_time(std::localtime(& t), "%D %T")
        << " [debug]: "
        << vformat("Int 1 is %d, Int 2 is %d, Int 3 is %d", 11, 22, 33)
        << std::endl;
    return 0; }

#include <string>
#include <cstdarg>
#include <cstdlib>
#include <memory>
#include <algorithm>

#include <fmt/format.h>

inline std::string string_format(size_t string_reserve, const std::string fmt_str, ...)
{
    size_t str_len = (std::max)(fmt_str.size(), string_reserve);

    // plain buffer is a bit faster here than std::string::reserve
    std::unique_ptr<char[]> formatted;

    va_list ap;
    va_start(ap, fmt_str);

    while (true) {
        formatted.reset(new char[str_len]);

        const int final_n = vsnprintf(&formatted[0], str_len, fmt_str.c_str(), ap);

        if (final_n < 0 || final_n >= int(str_len))
            str_len += (std::abs)(final_n - int(str_len) + 1);
        else
            break;
    }

    va_end(ap);

    return std::string(formatted.get());
}

inline std::string string_format2(size_t string_reserve, const std::string fmt_str, ...)
{
    size_t str_len = (std::max)(fmt_str.size(), string_reserve);
    std::string str;

    va_list ap;
    va_start(ap, fmt_str);

    while (true) {
        str.resize(str_len);

        const int final_n = vsnprintf(const_cast<char *>(str.data()), str_len, fmt_str.c_str(), ap);

        if (final_n < 0 || final_n >= int(str_len))
            str_len += (std::abs)(final_n - int(str_len) + 1);
        else {
            str.resize(final_n); // do not forget to shrink the size!
            break;
        }
    }

    va_end(ap);

    return str;
}

template <typename... Args>
inline std::string string_format3(size_t string_reserve, Args... args)
{
    std::ostringstream ss;
    if (string_reserve) {
        ss.rdbuf()->str().reserve(string_reserve);
    }
    std::tuple<Args...> t{ args... };
    utility::for_each(t, [&ss](auto & v)
    {
        ss << v;
    });
    return ss.str();
}

#include <type_traits>
#include <tuple>

namespace utility {

    template <std::size_t I = 0, typename FuncT, typename... Tp>
    inline typename std::enable_if<I == sizeof...(Tp), void>::type
        for_each(std::tuple<Tp...> &, const FuncT &)
    {
    }

    template<std::size_t I = 0, typename FuncT, typename... Tp>
    inline typename std::enable_if<I < sizeof...(Tp), void>::type
        for_each(std::tuple<Tp...> & t, const FuncT & f)
    {
        f(std::get<I>(t));
        for_each<I + 1, FuncT, Tp...>(t, f);
    }

}

TEST(ExternalFuncs, test_string_format_on_unique_ptr_0)
{
    for (size_t i = 0; i < 1000000; i++) {
        const std::string v = string_format(0, "%s+%u\n", "test test test", 12345);
        UTILITY_SUPPRESS_OPTIMIZATION_ON_VAR(v);
    }
}

TEST(ExternalFuncs, test_string_format_on_unique_ptr_256)
{
    for (size_t i = 0; i < 1000000; i++) {
        const std::string v = string_format(256, "%s+%u\n", "test test test", 12345);
        UTILITY_SUPPRESS_OPTIMIZATION_ON_VAR(v);
    }
}

TEST(ExternalFuncs, test_string_format_on_std_string_0)
{
    for (size_t i = 0; i < 1000000; i++) {
        const std::string v = string_format2(0, "%s+%u\n", "test test test", 12345);
        UTILITY_SUPPRESS_OPTIMIZATION_ON_VAR(v);
    }
}

TEST(ExternalFuncs, test_string_format_on_std_string_256)
{
    for (size_t i = 0; i < 1000000; i++) {
        const std::string v = string_format2(256, "%s+%u\n", "test test test", 12345);
        UTILITY_SUPPRESS_OPTIMIZATION_ON_VAR(v);
    }
}

TEST(ExternalFuncs, test_string_format_on_string_stream_on_variadic_tuple_0)
{
    for (size_t i = 0; i < 1000000; i++) {
        const std::string v = string_format3(0, "test test test", "+", 12345, "\n");
        UTILITY_SUPPRESS_OPTIMIZATION_ON_VAR(v);
    }
}

TEST(ExternalFuncs, test_string_format_on_string_stream_on_variadic_tuple_256)
{
    for (size_t i = 0; i < 1000000; i++) {
        const std::string v = string_format3(256, "test test test", "+", 12345, "\n");
        UTILITY_SUPPRESS_OPTIMIZATION_ON_VAR(v);
    }
}

TEST(ExternalFuncs, test_string_format_on_string_stream_inline_0)
{
    for (size_t i = 0; i < 1000000; i++) {
        std::ostringstream ss;
        ss << "test test test" << "+" << 12345 << "\n";
        const std::string v = ss.str();
        UTILITY_SUPPRESS_OPTIMIZATION_ON_VAR(v);
    }
}

TEST(ExternalFuncs, test_string_format_on_string_stream_inline_256)
{
    for (size_t i = 0; i < 1000000; i++) {
        std::ostringstream ss;
        ss.rdbuf()->str().reserve(256);
        ss << "test test test" << "+" << 12345 << "\n";
        const std::string v = ss.str();
        UTILITY_SUPPRESS_OPTIMIZATION_ON_VAR(v);
    }
}

TEST(ExternalFuncs, test_fmt_format_positional)
{
    for (size_t i = 0; i < 1000000; i++) {
        const std::string v = fmt::format("{0:s}+{1:d}\n", "test test test", 12345);
        UTILITY_SUPPRESS_OPTIMIZATION_ON_VAR(v);
    }
}

TEST(ExternalFuncs, test_fmt_format_named)
{
    for (size_t i = 0; i < 1000000; i++) {
        const std::string v = fmt::format("{first:s}+{second:d}\n", fmt::arg("first", "test test test"), fmt::arg("second", 12345));
        UTILITY_SUPPRESS_OPTIMIZATION_ON_VAR(v);
    }
}

#define UTILITY_SUPPRESS_OPTIMIZATION_ON_VAR(var)   ::utility::unused_param(&var)

namespace utility {

    extern const volatile void * volatile g_unused_param_storage_ptr;

    extern void
#ifdef __GNUC__
    __attribute__((optimize("O0")))
#endif
        unused_param(const volatile void * p);

}

namespace utility {

    const volatile void * volatile g_unused_param_storage_ptr = nullptr;

    void
#ifdef __GNUC__
    __attribute__((optimize("O0")))
#endif
        unused_param(const volatile void * p)
    {
        g_unused_param_storage_ptr = p;
    }

}

[ RUN      ] ExternalFuncs.test_string_format_on_unique_ptr_0
[       OK ] ExternalFuncs.test_string_format_on_unique_ptr_0 (556 ms)
[ RUN      ] ExternalFuncs.test_string_format_on_unique_ptr_256
[       OK ] ExternalFuncs.test_string_format_on_unique_ptr_256 (331 ms)
[ RUN      ] ExternalFuncs.test_string_format_on_std_string_0
[       OK ] ExternalFuncs.test_string_format_on_std_string_0 (457 ms)
[ RUN      ] ExternalFuncs.test_string_format_on_std_string_256
[       OK ] ExternalFuncs.test_string_format_on_std_string_256 (279 ms)
[ RUN      ] ExternalFuncs.test_string_format_on_string_stream_on_variadic_tuple_0
[       OK ] ExternalFuncs.test_string_format_on_string_stream_on_variadic_tuple_0 (1214 ms)
[ RUN      ] ExternalFuncs.test_string_format_on_string_stream_on_variadic_tuple_256
[       OK ] ExternalFuncs.test_string_format_on_string_stream_on_variadic_tuple_256 (1325 ms)
[ RUN      ] ExternalFuncs.test_string_format_on_string_stream_inline_0
[       OK ] ExternalFuncs.test_string_format_on_string_stream_inline_0 (1208 ms)
[ RUN      ] ExternalFuncs.test_string_format_on_string_stream_inline_256
[       OK ] ExternalFuncs.test_string_format_on_string_stream_inline_256 (1302 ms)
[ RUN      ] ExternalFuncs.test_fmt_format_positional
[       OK ] ExternalFuncs.test_fmt_format_positional (288 ms)
[ RUN      ] ExternalFuncs.test_fmt_format_named
[       OK ] ExternalFuncs.test_fmt_format_named (392 ms)

#include <format>
#include <string>

int main() {
    std::string message = std::format("The answer is {}.", 42);
}