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std::print 和 std::println

news 2025/4/29 7:26:53

一、基本概念

std::print 和 std::println 是 C++23 新增的格式化输出函数，旨在替代传统的 std::cout 链式调用。它们基于 std::format 实现，支持类型安全的格式化字符串，语法更简洁，性能更优15。

功能特点：
- 直接输出到 stdout（默认）或指定的流。
- std::println 自动在输出末尾添加换行符。
- 支持与 std::format 相同的格式化语法（如 {} 占位符）。

二、核心特性

1. 格式化输出

std::print 使用 std::format 的规则进行格式化，支持类型推断和复杂格式控制：

#include <print>int main() 
{std::print("整数: {}, 浮点数: {:.2f}, 字符串: {}", 42, 3.14159, "Hello");// 输出：整数: 42, 浮点数: 3.14, 字符串: Hello
}

2. 自动刷新行为

不显式刷新流：默认情况下，std::print 和 std::println 不会像 std::endl 那样强制刷新输出流。刷新行为取决于底层流的缓冲策略（例如，交互式终端可能按行刷新）1。
手动刷新：若需强制刷新，仍需使用 std::flush 或 std::fflush(stdout)1。

3. 线程安全性

原子性保证：每个 std::print 调用会将格式化后的字符串原子性地写入流，避免多线程下的文本交错问题。
多调用需同步：若连续调用多个 std::print，仍需手动同步（如使用互斥锁）以确保输出顺序。

4. 与 `std::cout` 的区别

特性	`std::print`/`std::println`	`std::cout`
语法简洁性	支持直接格式化字符串	需链式调用 `<<`
性能	更高（减少多次流操作）	较低
换行处理	`std::println` 自动换行	需手动添加 `\n` 或 `endl`
输出目标	默认 `stdout`	默认 `std::cout`

这对cout 来说绝对是暴击，std::print 的易用性和性能简直完爆它。其语法就是Formatting Library
的格式化语法，可参考Using C++20 Formatting Library1。性能对比：

结果显示，printf 与print 几乎要比cout 快三倍，print 默认会打印到stdout。当打印到cout 并同步
标准C 的流时（print_cout_sync），print 大概要快14%；当不同步标准C 的流时（print_cout），依旧要快不少。

三、示例代码

示例 1：基础用法

// 在线编译: https://www.onlinegdb.com/#include <print>int main() 
{std::println("Hello, {}!", "C++23"); // 自动换行std::print("当前值: {:<5}, 状态: {}", 42, "OK");// 输出：// Hello, C++23!// 当前值: 42   , 状态: OK
}

输出：

示例 2：多线程安全

#include <print>
#include <thread>
#include <mutex>std::mutex mtx;void thread_func() {std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);std::println("线程 {} 输出", std::this_thread::get_id());
}int main() {std::thread t1(thread_func);std::thread t2(thread_func);t1.join();t2.join();
}
// 输出顺序可能因线程调度而异，但每行内容完整不交错

Formatting Ranges（P2286）