|
|
# 格式化输出
|
|
|
提到格式化输出，可能很多人立刻就想到`"{}"`，但是Rust能做到的远比这个多的多，本章节我们将深入讲解格式化输出的各个方面。
|
|
|
|
|
|
## 满分初印象
|
|
|
先来一段代码，看看格式化输出的初印象：
|
|
|
```rust
|
|
|
println!("Hello"); // => "Hello"
|
|
|
println!("Hello, {}!", "world"); // => "Hello, world!"
|
|
|
println!("The number is {}", 1); // => "The number is 1"
|
|
|
println!("{:?}", (3, 4)); // => "(3, 4)"
|
|
|
println!("{value}", value=4); // => "4"
|
|
|
println!("{} {}", 1, 2); // => "1 2"
|
|
|
println!("{:04}", 42); // => "0042" with leading zeros
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
可以看到`println!`宏接受的是可变参数，第一个参数是一个字符串常量，它表示最终输出字符串的格式, 包含其中形如`{}`的符号是**占位符**, 会被`println!`后面的参数依次替换。
|
|
|
|
|
|
## `print!`, `println!`, `format!`
|
|
|
它们是Rust中用来格式化输出的三大金刚，用途如下：
|
|
|
|
|
|
- `print!`, 将格式化文本输出到标准输出，不带换行符
|
|
|
- `println!`, 同上，但是在行的末尾添加换行符
|
|
|
- `format!`, 将格式化文本输出到`String`字符串
|
|
|
|
|
|
在实际项目中，最常用的是`println!`及`format!`，前者常用来调试输出，后者用来生成格式化的字符串:
|
|
|
```rust
|
|
|
fn main() {
|
|
|
let s = "hello";
|
|
|
println!("{}, world",s);
|
|
|
let s1 = format!("{}, world", s);
|
|
|
print!("{}",s1);
|
|
|
print!("{}\n","!");
|
|
|
}
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
其中, `s1`是通过`format!`生成的`String`字符串，最终输出如下：
|
|
|
```console
|
|
|
hello, wolrd
|
|
|
hello, world!
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
#### `eprint!`, `eprintln!`
|
|
|
除了三大金刚外，还有两大护法，使用方式跟`print!`,`println!`很像，但是它们输出到标准错误输出:
|
|
|
```rust
|
|
|
eprintln!("Error: Could not complete task")
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
它们仅应该被用于输出错误信息和进度信息，其它场景都应该使用`print!`系列。
|
|
|
|
|
|
## {}与{:?}
|
|
|
与其它语言常用的`%d`,`%s`不同，Rust特立独行的选择了`{}`作为格式化占位符(说到这个，有点想吐槽下，Rust中自创的概念其实还挺多的，真不知道该夸奖还是该吐槽- , -)，事实证明，这种选择非常正确，它帮助用户减少了很多使用成本，你无需再为特定的类型选择特定的占位符，统一用`{}`来替代即可，剩下的类型推导等细节只要交给Rust去做。
|
|
|
|
|
|
与`{}`类似，`{:?}`也是占位符:
|
|
|
|
|
|
- `{}`适用于实现了`std::fmt::Display`特征的类型,用来以更优雅、更友好的方式格式化文本，例如展示给用户
|
|
|
- `{:?}`适用于实现了`std::fmt::Debug`特征的类型，用于调试场景
|
|
|
|
|
|
其实两者的选择很简单，当你在写代码需要调试时，使用`{:?}`，剩下的场景，选择`{}`。
|
|
|
|
|
|
#### `Debug`特征
|
|
|
事实上，为了方便我们调试，大多数Rust类型都实现了`Debug`特征或者支持派生该特征:
|
|
|
```rust
|
|
|
#[derive(Debug)]
|
|
|
struct Person {
|
|
|
name: String,
|
|
|
age: u8
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
fn main() {
|
|
|
let i = 3.1415926;
|
|
|
let s = String::from("hello");
|
|
|
let v = vec![1,2,3];
|
|
|
let p = Person{name: "sunface".to_string(),age: 18};
|
|
|
println!("{:?}, {:?}, {:?},{:?}",i,s,v,p);
|
|
|
}
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
对于数值、字符串、数组，可以直接使用`{:?}`进行输出，但是对于结构体，需要[派生`Debug`](../appendix/derive.md)特征后，才能进行输出，总之很简单.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
#### `Display`特征
|
|
|
与大部分类型实现了`Debug`不同，实现了`Display`特征的Rust类型并没有那么多，往往需要我们自定义想要的格式化方式:
|
|
|
```rust
|
|
|
let i = 3.1415926;
|
|
|
let s = String::from("hello");
|
|
|
let v = vec![1,2,3];
|
|
|
let p = Person{name: "sunface".to_string(),age: 18};
|
|
|
println!("{}, {}, {},{}",i,s,v,p);
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
运行后可以看到`v`和`p`都无法通过编译，因为没有实现`Display`特征，但是你又不能像派生`Debug`一般派生`Display`，只能另寻他法:
|
|
|
|
|
|
- 使用`{:?}`或`{:#?}`
|
|
|
- 为自定义类型实现`Display`特征
|
|
|
- 使用`newtype`为外部类型实现`Display`特征
|
|
|
|
|
|
下面来一一看看这三种方式。
|
|
|
|
|
|
#### {:#?}
|
|
|
`{:#?}`与`{:?}`几乎一样，唯一的区别在于它能更优美的输出内容：
|
|
|
```console
|
|
|
// {:?}
|
|
|
[1, 2, 3],Person { name: "sunface", age: 18 }
|
|
|
|
|
|
// {:#?}
|
|
|
[
|
|
|
1,
|
|
|
2,
|
|
|
3,
|
|
|
],Person {
|
|
|
name: "sunface",
|
|
|
}
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
因此对于`Display`不支持的类型，可以考虑使用`{:#?}`进行格式化，虽然理论上它更适合进行调试输出。
|
|
|
|
|
|
#### 为自定义类型实现`Display`特征
|
|
|
如果你的类型是定义在当前作用域中的，那么可以为其实现`Display`特征，即可用于格式化输出:
|
|
|
```rust
|
|
|
struct Person {
|
|
|
name: String,
|
|
|
age: u8
|
|
|
}
|
|
|
|
|
|
use std::fmt;
|
|
|
impl fmt::Display for Person {
|
|
|
fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
|
|
|
write!(f, "大佬在上，请受我一拜，小弟姓名{}，年芳{}，家里无田又无车，生活苦哈哈",self.name,self.age)
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
fn main() {
|
|
|
let p = Person{name: "sunface".to_string(),age: 18};
|
|
|
println!("{}", p);
|
|
|
}
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
如上所示，只要实现`Display`特征中的`fmt`方法，即可为自定义结构体`Person`添加自定义输出：
|
|
|
```console
|
|
|
大佬在上，请受我一拜，小弟姓名sunface，年芳18，家里无田又无车，生活苦哈哈
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
#### 为外部类型实现`Display`特征
|
|
|
在Rust中，无法直接为外部类型实现外部特征，但是可以使用[`newtype`](./custom-type.md#newtype)解决此问题：
|
|
|
```rust
|
|
|
struct Array(Vec<i32>);
|
|
|
|
|
|
use std::fmt;
|
|
|
impl fmt::Display for Array {
|
|
|
fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
|
|
|
write!(f, "数组是：{:?}",self.0)
|
|
|
}
|
|
|
}
|
|
|
fn main() {
|
|
|
let arr = Array(vec![1, 2, 3]);
|
|
|
println!("{}", arr);
|
|
|
}
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
`Array`就是我们的`newtype`，它将想要格式化输出的`Vec`包裹在内，最后只要为`Arraw`实现`Display`特征，即可进行格式化输出:
|
|
|
```console
|
|
|
数组是：[1, 2, 3]
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
至此，关于`{}`与`{:?}`的内容已介绍完毕，下面让我们正式开始格式化输出的旅程。
|
|
|
|
|
|
## 指定位置参数
|
|
|
除了按照依次顺序使用值去替换占位符之外，还能让指定位置的参数去替换某个占位符，例如`{1}`，表示用第二个参数替换该占位符(索引从0开始):
|
|
|
```rust
|
|
|
fn main() {
|
|
|
println!("{}{}",1,2); // =>"12"
|
|
|
println!("{1}{0}",1,2); // =>"21"
|
|
|
// => Alice, this is Bob. Bob, this is Alice
|
|
|
println!("{0}, this is {1}. {1}, this is {0}", "Alice", "Bob");
|
|
|
println!("{1}{}{0}{}",1,2); // => 2112
|
|
|
}
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
## 带名称的变量
|
|
|
除了像上面那样指定位置外，我们还可以为参数指定名称：
|
|
|
```rust
|
|
|
fn main() {
|
|
|
println!("{argument}", argument = "test"); // => "test"
|
|
|
println!("{name} {}", 1, name = 2); // => "2 1"
|
|
|
println!("{a} {c} {b}", a = "a", b = 'b', c = 3); // => "a 3 b"
|
|
|
}
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
需要注意的是： **带名称的参数必须放在不带名称参数的后面**，例如下面代码将报错：
|
|
|
```rust
|
|
|
println!("{abc} {1}", abc = "def", 2);
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
## 格式化参数
|
|
|
格式化输出，意味着对输出格式会有更多的要求，例如只输出浮点数的小数点后两位:
|
|
|
```rust
|
|
|
fn main() {
|
|
|
let v = 3.1415926;
|
|
|
// Display => 3.14
|
|
|
println!("{:.2}",v);
|
|
|
// Debug => 3.14
|
|
|
println!("{:.2?}",v);
|
|
|
}
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
上面代码只输出小数点后两位。同时我们还展示了`{}`和`{:?}`的用法，后面如无特殊区别，就只针对`{}`提供格式化参数说明。
|
|
|
|
|
|
接下来，让我们一起来看看Rust中有哪些格式化参数。
|
|
|
|
|
|
#### 宽度
|
|
|
宽度用来指示输出目标的长度，如果长度不够，则进行填充和对齐:
|
|
|
|
|
|
##### 字符串填充
|
|
|
字符串格式化默认使用空格进行填充，并且进行左对齐.
|
|
|
```rust
|
|
|
fn main() {
|
|
|
//-----------------------------------
|
|
|
// 以下全部输出 "Hello x !"
|
|
|
// 为"x"后面填充空格，补齐宽度5
|
|
|
println!("Hello {:5}!", "x");
|
|
|
// 使用参数5来指定宽度
|
|
|
println!("Hello {:1$}!", "x", 5);
|
|
|
// 使用x作为占位符输出内容，同时使用5作为宽度
|
|
|
println!("Hello {1:0$}!", 5, "x");
|
|
|
// 使用有名称的参数作为宽度
|
|
|
println!("Hello {:width$}!", "x", width = 5);
|
|
|
//-----------------------------------
|
|
|
|
|
|
// 使用参数5为参数x指定宽度,同时在结尾输出参数5 => Hello x !5
|
|
|
println!("Hello {:1$}!{}", "x", 5);
|
|
|
}
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
##### 数字填充:符号和0
|
|
|
数字格式化默认也是使用空格进行填充，但与字符串左对齐不同的是，数字是右对齐。
|
|
|
```rust
|
|
|
fn main() {
|
|
|
// 宽度是5 => Hello 5!
|
|
|
println!("Hello {:5}!", 5);
|
|
|
// 显式的输出正号 => Hello +5!
|
|
|
println!("Hello {:+}!", 5);
|
|
|
// 宽度5，使用0进行填充 => Hello 00005!
|
|
|
println!("Hello {:05}!", 5);
|
|
|
// 负号也要占用一位宽度 => Hello -0005!
|
|
|
println!("Hello {:05}!", -5);
|
|
|
}
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
##### 对齐
|
|
|
```rust
|
|
|
fn main() {
|
|
|
// 以下全部都会补齐5个字符的长度
|
|
|
// 左对齐 => Hello x !
|
|
|
println!("Hello {:<5}!","x");
|
|
|
// 右对齐 => Hello x
|
|
|
println!("Hello {:>5}!","x");
|
|
|
// 居中对齐 => Hello x !
|
|
|
println!("Hello {:^5}!","x");
|
|
|
|
|
|
// 对齐并使用指定符号填充 => Hello x&&&&!
|
|
|
// 指定符号填充的前提条件是必须有对齐字符
|
|
|
println!("Hello {:&<5}!", "x");
|
|
|
}
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
#### 精度
|
|
|
精度可以用于控制浮点数的精度或者字符串的长度
|
|
|
```rust
|
|
|
fn main() {
|
|
|
let v = 3.1415926;
|
|
|
// 保留小数点后两位 => 3.14
|
|
|
println!("{:.2}",v);
|
|
|
// 带符号保留小数点后两位 => +3.14
|
|
|
println!("{:+.2}",v);
|
|
|
// 不带小数 => 3
|
|
|
println!("{:.0}",v);
|
|
|
// 通过参数来设定精度 => 3.1416,相当于{:.4}
|
|
|
println!("{:.1$}", v, 4);
|
|
|
|
|
|
let s = "hi我是Sunface孙飞";
|
|
|
// 保留字符串前三个字符 => hi我
|
|
|
println!("{:.3}", s);
|
|
|
// {:.*}接收两个参数，第一个是精度，第二个是被格式化的值 => Hello abc!
|
|
|
println!("Hello {:.*}!", 3, "abcdefg");
|
|
|
}
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
#### 进制
|
|
|
可以使用`#`号来控制数字的进制输出:
|
|
|
|
|
|
- #b, 二进制
|
|
|
- #o, 八进制
|
|
|
- #x, 小写十六进制
|
|
|
- #X, 大写十六进制
|
|
|
- x, 不带前缀的小写十六进制
|
|
|
|
|
|
```rust
|
|
|
fn main() {
|
|
|
// 二进制 => 0b11011!
|
|
|
println!("{:#b}!", 27);
|
|
|
// 八进制 => 0o33!
|
|
|
println!("{:#o}!", 27);
|
|
|
// 十进制 => 27!
|
|
|
println!("{}!", 27);
|
|
|
// 小写十六进制 => 0x1b!
|
|
|
println!("{:#x}!", 27);
|
|
|
// 大写十六进制 => 0x1B!
|
|
|
println!("{:#X}!", 27);
|
|
|
|
|
|
// 不带前缀的十六进制 => 1b!
|
|
|
println!("{:x}!", 27);
|
|
|
|
|
|
// 使用0填充二进制，宽度为10 => 0b00011011!
|
|
|
println!("{:#010b}!", 27);
|
|
|
}
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
#### 指数
|
|
|
```rust
|
|
|
fn main() {
|
|
|
println!("{:2e}", 1000000000); // => 1e9
|
|
|
println!("{:2E}", 1000000000); // => 1E9
|
|
|
}
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
#### 指针地址
|
|
|
```rust
|
|
|
let v= vec![1,2,3];
|
|
|
println!("{:p}",v.as_ptr()) // => 0x600002324050
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
#### 转义
|
|
|
有时需要输出`{`和`}`，但这两个字符是特殊字符，需要进行转义:
|
|
|
```rust
|
|
|
fn main() {
|
|
|
// {使用{转义，}使用} => Hello {}
|
|
|
println!("Hello {{}}");
|
|
|
|
|
|
// 下面代码会报错，因为占位符{}只有一个右括号}，左括号被转义成字符串的内容
|
|
|
// println!("{{ Hello }");
|
|
|
}
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
|
|
|
## 总结
|
|
|
把这些格式化都牢记在脑中是不太现实的，也没必要，我们要做的就是知道Rust支持相应的格式化输出，在需要之时，读者再来查阅本文即可。
|
|
|
|
|
|
还是那句话，[<<Rust语言圣经>>](https://github.com/sunface/rust-course)不仅仅是Rust学习书籍，还是一本厚重的工具书！
|
|
|
|
