C++ 高性能格式化庫 CPPFormatLibrary：.NET 風格、類型安全、Header-Only 設計

動機

C++ 格式化字符串傳統方案各有缺陷：

• sprintf：類型不安全、緩衝區溢出風險、不支援用戶定義類型。
• stringstream：類型安全但效率低、語法冗長。
• boost::format：功能強但編譯慢、體積大、效率一般。
• fastformat：過於龐大、集成困難。

CPPFormatLibrary (FL) 旨在提供 .NET 風格格式化語法、編譯期類型安全、Header-Only、零開銷抽象 的現代化方案。

核心特性

• 格式字符串："{0}, {1:X}, {2,-10:F2}"（索引、對齊、格式規範）。
• 不定參數模板，編譯期檢查參數數量與類型。
• 支援 std::string/wstring、char*、自定義類型（特化 FormatValue）。
• 線程安全、可重入、支援多線程並發格式化。
• C++11 下利用變參模板與完美轉發達到極致性能。

基礎用法

#include "Format.hpp"
using namespace FormatLibrary;

std::string s;
StandardLibrary::FormatTo(s, "{0}--#{1,8}--#{2}", 100, -40.2f, "String");
// s == "100--#  -40.20--#String"

std::wstring ws;
StandardLibrary::FormatTo(ws, L"Test{1}, {2:F4}, {0}, {0,4}", L" X ", 20, -10.005f);
// ws == L"Test20, -10.0050, X ,    X"

性能基準

Windows VS2013 Release / Mac Xcode Release 下 10 萬次格式化：

FL  : ~0.076s (Win) / ~0.090s (Mac)
sprintf : ~0.270s (Win) / ~0.193s (Mac)

FL 不僅類型安全，速度還超越 sprintf。

集成指南

• 僅需包含 Format.hpp，無庫文件。
• 非 STL 字符串（如 Unreal FString）可通過特化 FormatAdapter 接入，僅需數十行代碼。
• 支援 Windows/macOS/Linux/iOS，編譯器需支援 C++11 或以上。

總結

CPPFormatLibrary 以現代 C++ 技術重新定義格式化體驗：.NET 風格語法直觀強大，編譯期類型安全消除整類運行時錯誤，Header-Only 部署零摩擦，性能領先傳統方案。歡迎在項目中替代 sprintf/stringstream。