Rust语言学习之格式化输出
1、初识格式化输出：
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。
2、Rust格式化输出的三大金刚：
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
最常用的是println!及format!，前者常用来调试输出，后者常用来生成格式化的字符串。
3、Rust格式化输出之两大护法：
使用方式跟 print!，println! 很像，但是它们输出到标准错误输出：
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。
4、{}与{:?}：
与其它语言常用的 %d，%s 不同，Rust 特立独行地选择了 {} 作为格式化占位符，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。
在写代码需要调试时，使用{:?}，剩下的场景，选择{}。
5、Debug特征：
方便调试，大多数 Rust 类型都实现了 Debug 特征或者支持派生该特征：
#[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特征后，才能进行输出。
6、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。
实现Display的三种方法：
- 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。
①、使用{:#?}：
{:#?} 与{:?}几乎一样，唯一的区别在于它能更优美地输出内容：
// {:?}
[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。
②、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：
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：
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
③、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解决此问题：
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 Array 实现 Display 特征，即可进行格式化输出：
数组是：[1, 2, 3]
7、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)：
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
}
8、具名参数：
除了指定位置外，还可以为参数指定名称：
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：
println!("{abc} {1}", abc = "def", 2);
error: positional arguments cannot follow named arguments
--> src/main.rs:4:36
|
4 | println!("{abc} {1}", abc = "def", 2);
| ----- ^ positional arguments must be before named arguments
| |
| named argument
9、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：
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。
Rust 中的格式化参数：
①、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：
a、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。
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);
}
b、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。
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);
}
②、对齐：
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");
}
③、精度：
精度可以用于控制浮点数的精度或者字符串的长度
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");
}
④、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。
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);
}
⑤、指数：
fn main() {
println!("{:2e}", 1000000000); // => 1e9
println!("{:2E}", 1000000000); // => 1E9
}
⑥、指针地址：
let v= vec![1, 2, 3];
println!("{:p}", v.as_ptr()) // => 0x600002324050
⑦、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：
fn main() {
// "{{" 转义为 '{' "}}" 转义为 '}' "\"" 转义为 '"'
// => Hello "{World}"
println!(" Hello \"{{World}}\" ");
// 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 } ");
// 也不可使用 '\' 来转义 "{}"
// println!(" \{ Hello \} ")
}