libfon9 基礎建設程式庫 - 文數字轉換

May 5, 2018 · View on GitHub

基本說明

僅考慮 UTF8
僅考慮從 string 轉 value，或從 value 轉 string。不考慮 io stream。

文字/數字/基礎型別

StrView

fon9/StrView.hpp
雖然 C++17 已納入 std::string_view，但不符合我的需求。例如，沒有提供最常用的建構：
template <size_t sz> StrView(const char (&cstr)[sz])

StrTo 字串轉數字

基本轉換函式，詳細說明請參考 fon9/StrTo.hpp。

template <class AuxT>
const char* StrToNum(StrView str, AuxT& aux, typename AuxT::ResultT& out);

template <typename NumT, class AuxT = AutoStrToAux<NumT>>
NumT StrTo(const StrView& str, NumT value = NumT{}, const char** endptr = nullptr);

額外提供 fon9::isspace(), fon9::isalpha()... fon9/StrTools.hpp，因為標準函式庫的速度太慢。
而 fon9 只考慮 UTF-8(ASCII) 所以速度可以更快。
底下是使用 fon9/StrTo_UT.cpp 測試的部分結果
- Hardware: HP ProLiant DL380p Gen8 / E5-2680 v2 @ 2.80GHz
- OS: ESXi 6.5.0 Update 1 (Build 5969303) / VM: Windows server 2016(1607)
  Compiler: MSVC 2015(VC 19.00.24215.1)

::isspace()      : 0.046315328 secs / 1,000,000 times = 46.315328000  ns
std::isspace()   : 0.045184748 secs / 1,000,000 times = 45.184748000  ns
fon9::isspace()  : 0.001268421 secs / 1,000,000 times = 1.268421000   ns
--- int64/imax ---
NaiveStrToSInt() : 0.009116134 secs / 1,000,000 times = 9.116134000   ns
StrToNum(int64)  : 0.023595196 secs / 1,000,000 times = 23.595196000  ns
strtoimax()      : 0.080947254 secs / 1,000,000 times = 80.947254000  ns

OS: ESXi 6.5.0 Update 1 (Build 5969303) / VM: ubuntu16 4.4.0-62-generic
Compiler: g++ (Ubuntu 5.4.0-6ubuntu1~16.04.4) 5.4.0 20160609

::isspace()      : 0.002872489 secs / 1,000,000 times = 2.872489000   ns
std::isspace()   : 0.003229382 secs / 1,000,000 times = 3.229382000   ns
fon9::isspace()  : 0.000490955 secs / 1,000,000 times = 0.490955000   ns
--- int64/imax ---
NaiveStrToSInt() : 0.009790892 secs / 1,000,000 times = 9.790892000   ns
StrToNum(int64)  : 0.014731447 secs / 1,000,000 times = 14.731447000  ns
strtoimax()      : 0.039363580 secs / 1,000,000 times = 39.363580000  ns

ToStr 數字轉字串

基本轉換函式，詳細說明請參考fon9/ToStr.hpp。

/// 建立 value 的 10 進位字串.
/// - 從 (*--pout) 往前填入.
/// - 傳回最後一次 pout 位置: 字串開始位置.
template <typename IntT>
char* ToStrRev(char* pout, IntT value);

如果不確定要多少 buffer，則使用 fon9::NumOutBuf 會是比較保險的做法

   fon9::NumOutBuf nbuf;
   nbuf.SetEOS();
   std::cout << fon9::ToStrRev(nbuf.end(), value);

指定格式轉換函式，詳細說明請參考fon9/ToStrFmt.hpp，fon9/FmtDef.hpp。
- 如果 fmt 為動態產生，無法預知最大可能寬度，則應使用 RevPrint() 才是安全的做法。

template <typename IntT>
char* ToStrRev(char* pout, IntT value, const FmtDef& fmt);

底下是使用 fon9/ToStr_UT.cpp 測試的部分結果
- Hardware: HP ProLiant DL380p Gen8 / E5-2680 v2 @ 2.80GHz
- OS: ESXi 6.5.0 Update 1 (Build 5969303) / VM: Windows server 2016(1607)

ToStrRev(long)   : 0.006805115 secs / 1,000,000 times =   6.805115000 ns
_ltoa(long)      : 0.020169359 secs / 1,000,000 times =  20.169359000 ns
to_string(long)  : 0.023836049 secs / 1,000,000 times =  23.836049000 ns
sprintf(long)    : 0.159748090 secs / 1,000,000 times = 159.748090000 ns
RevFormat()      : 0.031855329 secs / 1,000,000 times =  31.855329000 ns
ToStrRev(Fmt)    : 0.016562426 secs / 1,000,000 times =  16.562426000 ns

OS: ESXi 6.5.0 Update 1 (Build 5969303) / VM: ubuntu16 4.4.0-62-generic

ToStrRev(long)   : 0.005728993 secs / 1,000,000 times =   5.728993000 ns
to_string(long)  : 0.086369344 secs / 1,000,000 times =  86.369344000 ns
sprintf(long)    : 0.075958616 secs / 1,000,000 times =  75.958616000 ns
RevFormat()      : 0.026977021 secs / 1,000,000 times =  26.977021000 ns
ToStrRev(Fmt)    : 0.015506810 secs / 1,000,000 times =  15.506810000 ns

Decimal：使用「整數 + 小數長度」的型式來表達浮點數

fon9/Decimal.hpp
因交易系統對小數精確度的要求，無法使用 double，即使 long double 仍有精確度問題，所以必須自行設計一個「可確定精確度」的型別。
例: Decimal<int64_t, 6> v; 使用 int64_t 儲存數值，小數 6 位。
- 如果 v.GetOrigValue() == 987654321 則表示的數字是: 987.654321
轉字串依然使用 ToStrRev()。
字串轉 Decimal: 依然使用 ResultT StrTo(const StrView& str, ResultT value = ResultT::Null(), const char** endptr = nullptr)，其中的 ResultT 為 Decimal<> 型別。

時間處理

時間間隔 fon9/TimeInterval.hpp
時間戳、時區 fon9/TimeStamp.hpp
取得現在 UTC 時間：fon9::UtcNow();
取得現在本地時間：fon9::TimeStamp lo = fon9::UtcNow() + fon9::GetLocalTimeZoneOffset();
轉字串: char* ToStrRev(char* pout, TimeStamp ts, const FmtTS& fmt);
其中的 FmtTS 如果使用字串建構 FmtTS(StrView fmtstr):
- fmtstr: [TsFmtItemChar[ch]][[+-TimeZoneOffset(spc)][width][.precision]]
- TimeZoneOffset 若使用 TimeZoneName 則必須加上「'」單引號，例如： 'TW'
- 如果尾端有 "." 或 ".0" 則自動小數位, 如果尾端沒有 ".precision" 則不顯示小數位
- 其中的 TsFmtItemChar:
```
enum class TsFmtItemChar : char {
   YYYYMMDDHHMMSS = 'L',

   YYYYMMDD = 'f',
   YYYY_MM_DD = 'F',
   YYYYsMMsDD = 'K',
   HHMMSS = 't',
   HH_MM_SS = 'T',

   Year4 = 'Y',
   Month02 = 'm',
   Day02 = 'd',

   Hour02 = 'H',
   Minute02 = 'M',
   Second02 = 'S',
};
```
- ch: 除了 TsFmtItemChar 之外的字元，保留不變，原樣輸出。
- 範例:
  - "L" 輸出 "20180412144156"
  - "f" 輸出 "20180412"
  - "F" 輸出 "2018-04-12"
  - "K" 輸出 "2018/04/12"
  - "K-T" 輸出 "2018/04/12-14:41:56"

格式化字串

RevPrint

fon9/RevPrint.hpp
基本格式化字串: RevPrint(RevBuffer& rbuf, value1, value2, fmt2, ...);
- value1 無格式化，轉呼叫 ToStrRev(pout, value1);
- value2 使用 fmt2 格式化，轉呼叫 ToStrRev(pout, value2, fmt2);
格式化字串傳回 StrT 可以是 std::string
- template <class StrT, class... ArgsT> StrT& RevPrintAppendTo(StrT& dst, ArgsT&&... args);
- template <class StrT, class... ArgsT> StrT RevPrintTo(ArgsT&&... args);

RevFormat

fon9/RevFormat.hpp
類似的 library: {fmt} library
格式化字串, 類似 sprintf();, fmt::format()
- RevFormat(rbuf, format, value...);
  - format: "{0:fmt0} {1:fmt1} {3}..."
  - 其中大括號裡面的參數Id從0開始，不可省略。
  - 一般數字、字串的 fmt 參數格式 [flags][width][.precision] 定義, 與 printf 的 format 完全一樣
- 例如:
```
// output: "/abc/def/123"
void test(fon9::RevBuffer& rbuf) {
   fon9::RevFormat(rbuf, "{0}", 123);
   fon9::RevFormat(rbuf, "/{0:x}/{1}/", 0xabc, fon9::ToHex{0xdef});
}
```
- 預先格式化，如果某個格式很常用到，可預先將格式解析好：
```
static FmtPre msgfmt{"{0} {1} {2}"};
msgfmt(rbuf, "Hello", "World", '!');
```