関数内で可変長引数を展開する方法について

Question

可変のsprintf_s用引数を渡し、関数内で展開し表示させたいです。
イメージとしては以下です。

#include <iostream>

using namespace std;

void out_func(std::string s, std::string a...) {
    char word[512]{};
    sprintf_s(word, s.c_str(), a...); //error
    cout << word << endl;
}

int main() {
    out_func("out sentence1 = %s", "one");
    out_func("out sentence2 = %s %s", "one", "two");
    out_func("out sentence3 = %s %s %s", "one", "two", "three");
}

再帰によるパラメータパックの展開やinitializer_listの使用方法も読んだのですが、うまくsprintf_sに対応させることが難しかったです。
良い方法がありましたらご教授いただければ助かります。

Comments

[dodox86]

sprintf_s と言うことは、Visual C++ (Visual Studio)で良いということでしょうか。

[__ook]

はい、Visual Studioです。

[dodox86]

あくまでout_func関数内ではstd::string を使いたいのでしょうか。"one", "two"などの引数部分に関しても。

[__ook]

const char*でもよいです。sprintf_sに渡せる形で展開したい、というのが希望です。

[SHOMI]

va_startとvsprintf_sを使う形ではだめということですか？

[dodox86]

vsprintf_sを使うことになる、と言う点では同じになりますので、既についたSHOMIさんのご回答をご覧いただくのが良いかと。

[__ook]

いえ、だめではないです。動作を確認していて返信が遅れています。すみません。

Answer 1

_Printf_format_string_をつけておくとコード分析で書式指定や引数の数の誤り等を検出してくれます。

#include <vector>
#include <cstdarg>
void out_func(_Printf_format_string_ const char* format, ...)
{
    va_list args;
    va_start(args, format);
    int len = _vscprintf(format, args) + 1;
    std::vector<char> buffer(len * sizeof(char));
    vsprintf_s(&buffer[0], len, format, args);
    va_end(args);
    std::cout << &buffer[0] << std::endl;
}

書式誤りの

out_func("out sentence1 = %d", "one");
out_func("out sentence1 = %s", 1);
out_func("out sentence1 = %s");
out_func("out sentence2 = %s", "one", "two");

に対するコード分析結果

warning C6273: 整数でない値が _Param_(2) として渡されました。'out_func' への呼び出しには整数が必要です。実際の型: 'const char [4]': ポインター値を渡す場合は、%p を使用してください。
warning C6067: _Param_(2) ('out_func' への呼び出し内) は文字列のアドレスでなければなりません。実際の型: 'int'
warning C6063: 'out_func' (変換指定子 '1' に対応する) への文字列引数がありません。
warning C6271: 余分な引数が 'out_func' に渡されました: _Param_(3) は、書式文字列によって使用されていません。

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可変引数テンプレート版
可変引数テンプレートの場合は_Printf_format_string_をつけてもチェックしてくれないようです…

#include <vector>
template <class...Args>
void out_func(const char* format, Args...args) {
    int len = _scprintf(format, args...) + 1;
    std::vector<char> buffer(len * sizeof(char));
    sprintf_s(&buffer[0], len, format, args...);
    std::cout << &buffer[0] << std::endl;
}

Comments

[__ook]

なるほど…希望通りの挙動です、ありがとうございます。
C++の機能を用いて同挙動をさせることは難しいのでしょうか？

[yohhoy]

どうしてもsprintf_s関数を使う必要があるなら、こちらSHOMIさん回答のように書く必要がありますね。

ただし可変長引数(args)部分に const char* ではなく std::string が渡されると、挙動が未定義となりますのでご注意を。C言語printf関数ファミリにC++オブジェクトを渡すと、その振る舞いは未定義となってしまいます。

[__ook]

理解いたしました。ありがとうございます。この方法で実現させていただきます。ありがとうございました。

[SHOMI]

可変引数テンプレートの場合は_Printf_format_string_をつけてもコード分析で書式チェックしてくれないようです…

[__ook]

可変長引数テンプレートでも書けるのですね！ありがとうございます！
可変長引数テンプレートのほうが使用したい気持ちはありますが、チェックがないのなら前者の方法で記述しようと思います。手法の提示ありがとうございます。

Answer 2

サードパーティーライブラリを使ってもよければ、{fmt} library がおすすめです。同ライブラリは、C++20標準ライブラリにも採用されました。
C言語由来のsprintf_s関数とは異なりC++型安全性が保障され、バッファサイズも必要量が自動計算されます。

#include <iostream>
#include <string>
#include <string_view>
using namespace std;
#if 1
// 下記で利用する fmt::format 関数
#include <fmt/format.h>
using namespace fmt;
#else
// C++20で std::format が追加される
#incldue <format>
#endif

template <typename... Ts>
void out_func(std::string_view fmt, Ts... args) {
    string word = format(fmt, args...);
    cout << word << endl;
}

int main() {
    out_func("out sentence1 = {}", "one");
    out_func("out sentence2 = {} {}", "one", "two");
    out_func("out sentence3 = {} {} {}", "one", "two", "three");
    // 書式指定は "%s" ではなく "{}" と記述する
    // どのような型であっても適切に出力される
}

Comments

[__ook]

ライブラリの提示ありがとうございます。
C++20から標準で使用できるのですね…ライブラリの使用も考慮します。