{fmt}：总是编译时检查函数中的格式字符串

Question

我正在尝试创建自定义错误 class，其构造函数通过将参数传递给 fmt::format() 创建错误消息。我希望它始终在编译时根据参数检查格式字符串，而不必每次抛出时都显式使用 FMT_STRING() 。类似于：

class Err : public std::exception 
{
private:
    std::string m_text;
public: 
    template <typename S, typename... Args>
    Err(const S& format, Args&&... args) {
        m_text = fmt::format(FMT_STRING(format), args...);
    }
    
    virtual const char* what() const noexcept {return m_text.c_str();}
};

// ------------------------ 

throw Err("Error {:d}", 10);     // works
throw Err("Error {:d}", "abc");  // cause Compile-time error

使用前面的代码，我在 FMT_STRING() 宏上出错：

error C2326: 'Err::{ctor}::<lambda_1>::()::FMT_COMPILE_STRING::operator fmt::v7::basic_string_view<char>(void) const': function cannot access 'format' 
message : see reference to function template instantiation 'Err::Err<char[11],int>(const S (&),int &&)' being compiled with [ S=char [11] ]

我对模板编程的经验很少。如何使它始终在编译时检查格式字符串而不每次都显式使用 FMT_STRING()？

Answer 1

您只能使用 this github issue:

中说明的方法在 C++20 中执行此类编译时检查

#include <fmt/format.h>

template <typename... Args>
struct format_str {
  fmt::string_view str;

  template <size_t N>
  consteval format_str(const char (&s)[N]) : str(s) {
    using checker = fmt::detail::format_string_checker<
      char, fmt::detail::error_handler, Args...>;
    fmt::detail::parse_format_string<true>(
      fmt::string_view(s, N), checker(s, {}));
  }
};

template <class... Args>
std::string format(
    format_str<std::type_identity_t<Args>...> fmt,
    const Args&... args) {
  return fmt::format(fmt.str, args...);
}

int main() {
  auto s = format("{:d}", 42);
  fmt::print("{}\n", s);
}

神马演示：https://godbolt.org/z/qrh3ee

Answer 2

我今天遇到了完全相同的问题，但我认为 {fmt} 库此后有所改进，因此这是我的解决方案。

这里的想法是在异常构造函数中调用与 fmt::format 调用完全相同的调用：fmt::format_string 对象的构造，使用 C++20 consteval，将解析和在编译时检查格式字符串。然后，格式字符串和可变参数被传递给 vformat，它正在做真正的工作。

#include <fmt/format.h>
#include <exception>
#include <iostream>

class Err : public std::exception 
{
private:
    std::string m_text;
public: 
    template <typename... Args>
    Err(fmt::format_string<Args...> fmt, Args&&... args) {
        m_text = fmt::vformat(fmt, fmt::make_format_args(args...));
    }
    
    virtual const char* what() const noexcept {return m_text.c_str();}
};

int main() {
    try {
        throw Err("Error {:d}", 10); // Works
        throw Err("Error {:d}", "abc"); // Compile error
    }
    catch(const std::exception& e){
        std::cout << e.what() << std::endl;
    }
}

在我的版本中，我最终为采用单个字符串并完全跳过格式化的构造函数提供了一个覆盖，并将格式化构造函数更改为此：

Err(fmt::format_string<T, Args...> fmt, T&& p1, Args&&... args) {
    m_text = fmt::vformat(fmt, fmt::make_format_args(p1, args...));
}

这是为了确保只有一个参数时始终选择另一个重载。

{fmt}：总是编译时检查函数中的格式字符串

{fmt}: always compile-time check format string in function

c++

compile-time

constexpr

fmt