printf-подобная функция для C # - PullRequest
0 голосов
/ 09 ноября 2018

Я хочу написать функцию для C #, которая будет похожа на функции sprintf (3) и vsnprintf (3) в C (или аналогична команде "format" в Tcl). В настоящее время у меня есть некоторый успех с этим, но все еще есть несколько вопросов.

Ниже приведен исходный код. Класс «Формат» содержит несколько открытых функций, которые принимают список переменных аргументов (но не более 7 аргументов, см. Ниже) и создают форматированную строку. Это аналог функции sprintf (3). Также функция «format» может принимать кортеж C #, который должен содержать строку формата в первом элементе, и аргументы для строки формата в других элементах - это аналог функции vsprintf (3).

К сожалению, здесь у меня есть два основных ограничения:

1) Я не могу передать более семи аргументов в функцию format (), потому что аргументы, переданные в кортеже C #, и кортеж не могут содержать более восьми элементов (первый элемент - это сама строка формата, это необходимо, поскольку пусто кортежи недоступны в C #). Я надеюсь получить несколько советов, как мне улучшить функцию format (), чтобы избежать этого ограничения.

2) Еще одно важное ограничение: не все типы могут быть переданы в шаблон C #. В частности, я не могу передать указатели на функцию форматирования (в этом случае я получу следующую ошибку: «ошибка CS0306: тип« int * »не может использоваться в качестве аргумента типа»). Это ограничение C #? Можно переписать функцию format (), чтобы избежать этого ограничения?

Другое серьезное неудобство заключается в том, что я должен открыть какое-то определенное имя библиотеки и использовать имя функции C, которое отличается для разных операционных систем:

  • для Windows я должен использовать "msvcrt.dll" и "_snprintf";

  • для Linux я должен использовать "libc.so.6" и "snprintf";

  • для linux на встроенной платформе Имя C-библиотеки может иметь другое имя ...

Можно определить, какую библиотеку следует открывать во время выполнения, или сортировка внешних функций может быть определена только во время компиляции? Итак, я вижу два варианта здесь:

1) Мне нужно создать разные DLL для разных целевых платформ;

2) Или я могу решить во время выполнения, какое имя функции и библиотеку libc следует использовать?

Я не понял, как мне переписать код для первого или второго варианта. Также очень неудобно иметь знания об имени libc. Почему бы просто не вызвать dlsym ("snprintf")?

Еще один вопрос, я пытаюсь ограничить использование динамической памяти, но выглядит невозможно избежать выделения нескольких классов String и StringBuilder в куче. Это выглядит страшно, потому что при программировании на C / C ++ можно выполнять почти всю работу без динамического выделения памяти. Может быть, кто-то подскажет мне, как улучшить функции format (), чтобы избежать динамического выделения памяти.

using System;
using System.Text;
using System.Runtime.InteropServices;
using System.Runtime.CompilerServices;

namespace FK0
{
    using Args = ITuple;

    public class Format
    {
        // const string LIBC = "msvcrt.dll"; //"libc.so";
    // const string FUNC = "_snprintf";
        const string LIBC = "libc.so.6";
    const string FUNC = "snprintf";
        [DllImport(LIBC, EntryPoint=FUNC)] static private extern int snprintf(StringBuilder result, [MarshalAs(UnmanagedType.SysInt)] IntPtr size, StringBuilder format, [MarshalAs(UnmanagedType.I4)] int a1);
        [DllImport(LIBC, EntryPoint=FUNC)] static private extern int snprintf(StringBuilder result, [MarshalAs(UnmanagedType.SysInt)] IntPtr size, StringBuilder format, [MarshalAs(UnmanagedType.I8)] long a1);
        [DllImport(LIBC, EntryPoint=FUNC)] static private extern int snprintf(StringBuilder result, [MarshalAs(UnmanagedType.SysInt)] IntPtr size, StringBuilder format, double a1);
        [DllImport(LIBC, EntryPoint=FUNC)] static private extern int snprintf(StringBuilder result, [MarshalAs(UnmanagedType.SysInt)] IntPtr size, StringBuilder format, [MarshalAs(UnmanagedType.LPStr)]string a1);

        // function returns length of next format segment (string, copied as is, or single format spec.)
        static private int parse_format(string fmt, int pos)
        {
            int p = fmt.IndexOf('%', pos);
            if (p == -1) return fmt.Length - pos; // copy to end of string
            else if (p != pos) return p - pos;  // copy till %

            char[] fmt_term = {'d','i','o','u','x','X','e','E','f','F','g','G','a','A','c','s','p','n','%' };
            int e = fmt.IndexOfAny(fmt_term, p + 1);
            if (e == -1) throw new System.ArgumentException("invalid format string");
            return e - p + 1;  // format specifier length
        }

    // call real `snprintf(3)' from C-library, marshal arguments appropriately
        static private int call_snprintf(ref StringBuilder res, int len, StringBuilder fmt, Object arg)
        {
            if (arg is long || arg is ulong)
                return snprintf(res, (IntPtr)len, fmt, Convert.ToInt64(arg));
            else if (arg is float || arg is double || arg is decimal)
                return snprintf(res, (IntPtr)len, fmt, Convert.ToDouble(arg));
            else if (arg is string || arg is StringBuilder)
                return snprintf(res, (IntPtr)len, fmt, Convert.ToString(arg));
            else if (arg.GetType().IsPointer || arg is IntPtr)  // XXX can't pass pointer to template!!!
                return snprintf(res, (IntPtr)len, fmt, ((IntPtr)arg).ToInt64());
        //else if (arg.GetType()
            else
                return snprintf(res, (IntPtr)len, fmt, Convert.ToInt32(arg));
        }

    // vsnprintf-like function (accepts all arguments in tuple)
        static public string format(Args args)
        {
            if (! (args[0] is string))  // check, that first argument is string
                throw new System.ArgumentException("wrong string format type");

        // first pass
        // compute number of arguments, size of output string and max size of formatted output
            string fmt = args[0].ToString();
            StringBuilder ns = null, fs = new StringBuilder();
            int total_len = 0, maxlen = 0, narg = 1;
            int pos = 0;
            while (pos < fmt.Length) {
                int len = parse_format(fmt, pos);
                if (fmt[pos] == '%') { // pass format specifier to snprintf(3)
                    fs.Clear(); fs.Append(fmt, pos, len);
                    int flen = call_snprintf(ref ns, 0, fs, args[narg]);
                    if (flen == -1) throw new System.ArgumentException("wrong format string");
                    total_len += flen;
                    if (flen > maxlen) maxlen = flen;
                    narg++;
                }
                else { // compute size of literal part
                    total_len += len;
                }
                pos += len;
            }

            if (narg != args.Length)
                throw new System.ArgumentException("incorrect # of arguments for format string");

        // second pass
        // print each argument separately
            var result = new StringBuilder(total_len);
            var part = new StringBuilder(maxlen + 1);  // include terminating zero
            pos = 0; narg = 1;
            while (pos < fmt.Length) {
                int len = parse_format(fmt, pos);
                if (fmt[pos] == '%') { // pass format specifier to snprintf(3)
                    fs.Clear(); fs.Append(fmt, pos, len);
                    call_snprintf(ref part, part.Capacity, fs, args[narg++]);
                    result.Append(part);
            Console.WriteLine(part);
                }
                else { // copy literal part as is
                    result.Append(fmt, pos, len);
                }
        pos += len;
            }

            return result.ToString();
        }

    // C# have no vararg templates, as C++03, also max size of tuple limited to 8 elements,
    // also impossible to create empty tuple, so maximum number arguments limited to 7 (plus format string as 0-th element).

        static public string format<T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7>(string fmt, T1 a1, T2 a2, T3 a3, T4 a4, T5 a5, T6 a6, T7 a7)
        {
            return format(Tuple.Create(fmt, a1, a2, a3, a4, a5, a6, a7));
        }

        static public string format<T1, T2, T3, T4, T5, T6>(string fmt, T1 a1, T2 a2, T3 a3, T4 a4, T5 a5, T6 a6)
        {
            return format(Tuple.Create(fmt, a1, a2, a3, a4, a5, a6));
        }

        static public string format<T1, T2, T3, T4, T5>(string fmt, T1 a1, T2 a2, T3 a3, T4 a4, T5 a5)
        {
            return format(Tuple.Create(fmt, a1, a2, a3, a4, a5));
        }

        static public string format<T1, T2, T3, T4>(string fmt, T1 a1, T2 a2, T3 a3, T4 a4)
        {
            return format(Tuple.Create(fmt, a1, a2, a3, a4));
        }

        static public string format<T1, T2, T3>(string fmt, T1 a1, T2 a2, T3 a3)
        {
            return format(Tuple.Create(fmt, a1, a2, a3));
        }

        static public string format<T1, T2>(string fmt, T1 a1, T2 a2)
        {
            return format(Tuple.Create(fmt, a1, a2));
        }

        static public string format<T1>(string fmt, T1 a1)
        {
            return format(Tuple.Create(fmt, a1));
        }

        static public string format(string fmt)
        {
            return format(Tuple.Create(fmt));
        }
    };
}

public class Program
{
    unsafe public static void Main()
    {
    //  System.Threading.Thread.Sleep(100000);
        int z = 123;
        int* y = &z;
        IntPtr v = (IntPtr)y;
        string s = FK0.Format.format("%p %d %d", v, *y, z);
        Console.WriteLine(s);
    }
}

1 Ответ

0 голосов
/ 10 ноября 2018

Используя модификатор параметра C # params, вы можете получить аргументы метода, переданного в виде массива:

public static string format(string format, params object[] args) {
    var n = 0;
    return String.Format(format.Replace(new Regex(@"%[+-0-9.]*[a-z]"), m => $"{{{n++}}}"), args);
}

Теперь вы можете назвать это как:

Console.WriteLine(Format.format("test: %s %x", "this", 23));

Конечно, эта версия format просто выводит все аргументы в их формате по умолчанию, вам нужно будет обработать каждый спецификатор формата в реальной реализации.

...