C++20自定义std::formatter正确实现方式及三类实现要点验证

我查阅了多篇关于C++20格式化库自定义formatter的文章，但许多文章存在细微错误或无法在我的工具链上编译。以下是我认为正确的实现示例，并针对3个具体陈述判断其正确性：

#include <print>

struct CustomType {
    int a;
};

template<>
struct std::formatter<CustomType> : std::formatter<int> {

    // 复用int的格式说明符解析逻辑
    using std::formatter<int>::parse;

    auto format(CustomType const& x, auto & ctx) const {
        auto out = ctx.out();
        out = std::format_to(out, "[");

        ctx.advance_to(out);
        out = std::formatter<int>::format(x.a, ctx);

        return std::format_to(out, "]");
    }
};

int main() {
    std::println("{:>2}", CustomType{1});
    return 0;
}

陈述正确性验证 #

1. format方法应针对格式上下文类型进行模板化，而非像许多在线示例那样使用std::format_context。 #

正确。标准要求formatter的format成员函数必须是模板函数，接受任意满足格式上下文要求的类型参数，而非固定使用std::format_context。因为格式化库需要支持不同的输出迭代器类型（比如普通指针、back_insert_iterator等），对应的上下文类型也会不同。固定使用std::format_context会限制formatter的通用性，甚至无法通过某些工具链的编译。

2. format方法应添加const限定符。 #

正确。formatter的format函数被调用时，实例是被当作const对象使用的（标准规定格式化过程中formatter对象不会被修改）。如果不添加const限定符，编译器会报错，因为无法将const的formatter对象绑定到非const成员函数上。

3. 使用format_to()时需要手动更新输出迭代器。多数示例省略了这一步，并假设使用的是std::back_insert_iterator，但据我所知，即使对于std::format_context，标准也未强制要求这一点。 #

正确。std::format_to会返回更新后的输出迭代器，指向写入后的下一个位置。标准并没有规定输出迭代器必须是back_insert_iterator这类会自动推进的类型，比如普通指针作为迭代器时，必须手动接收返回值来更新迭代器位置，否则后续写入会覆盖之前的内容。调用ctx.advance_to(out)也是为了让上下文知晓当前输出位置的变化，确保后续格式化操作能正确进行。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者digitalvision