设置UTF-8全局区域设置后std::stringstream数字输出异常的解决

在C++应用中设置全局区域设置后，数字输出出现异常。以下是可复现的代码示例：

#include <locale>
#include <clocale>
#include <sstream>
#include <iostream>

void initLocale() {
    constexpr char locale_name[] = "en_US.UTF-8";
    std::setlocale( LC_ALL, locale_name );
    std::locale::global(std::locale(locale_name));
}

int main() {
    int64_t i = -123434534536;
    std::stringstream s1;
    s1 << i << "\n";
    std::cout << "Before locale: " << s1.str();
    
    initLocale();
    
    std::stringstream s2;
    s2 << i << "\n";
    std::cout << "After locale: " << s2.str();
    
    return 0;
}

在Linux（Debian）系统上使用g++通过以下命令编译：

g++ -std=c++17 -o test test.cpp

程序运行输出如下：

Before locale: -123434534536
After locale: -123,434,534,536

为何设置区域设置后std::stringstream会有此表现？如何修复该问题？
补充说明：需要使用该区域设置以正确处理含中文字符的文件名。

设置全局区域en_US.UTF-8后，std::stringstream会自动应用该区域的数值格式化规则——英文区域默认用逗号作为千位分隔符格式化大数字，这就是输出出现逗号的原因。

全局区域设置会影响所有后续创建的标准流对象，因为新创建的流默认会使用当前全局区域进行格式化操作。

以下两种方式可同时保留全局区域对中文文件名的处理支持，避免数字被添加千位分隔符：

方式一：为特定流单独覆盖数值格式化规则 #

针对不需要千位分隔符的stringstream，仅替换其数值格式化相关的locale facet，其他特性保持全局设置：

std::stringstream s2;
// 将流的num_put facet替换为"C"区域的实现，取消千位分隔符
s2.imbue(std::locale(s2.getloc(), new std::num_put<char>(std::locale::classic())));
s2 << i << "\n";
std::cout << "After fix: " << s2.str();

方式二：创建流时指定自定义locale #

构建一个继承全局locale所有特性，但强制使用"C"区域数值规则的自定义locale，直接用于目标流：

// 自定义locale：继承全局locale的编码处理，仅替换数值格式化规则
std::locale custom_locale(std::locale(), new std::num_put<char>(std::locale::classic()));
std::stringstream s2(custom_locale);
s2 << i << "\n";
std::cout << "After fix: " << s2.str();

额外提示 #

如果仅需处理中文文件名，无需同时调用std::setlocale(LC_ALL, ...)和std::locale::global(...)——std::locale::global()已足够让C++标准库处理UTF-8文件名，setlocale主要影响C标准库函数，可根据实际需求调整以减少不必要的全局影响。

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