4

我有一些代码可以打印一些小数字(实际上是年份),并且要求将数字打印为罗马数字,而不是使用通常的印度-阿拉伯数字

int main() {
    // do something to make all integers appear in Roman numerals
    std::cout << "In the year " << 2013 << " the following output was generated:\n";
    // ...
}

如何将ints 格式化为罗马数字?

4

1 回答 1

13

这个问题有两个独立的部分:

  1. 问题的无聊部分是如何将 anint转换为具有值的罗马表示的字符序列。
  2. 如何截取 的输出,int并将其变成刚刚描述的序列。

罗马数字遵循相当直接的规则,使用简单的查找表似乎最容易处理。由于问题的主要焦点是如何使其与 IOStreams 一起工作,因此使用了一种直接的算法:

template <typename To>
To make_roman(int value, To to) {
    if (value < 1 || 3999 < value) {
        throw std::range_error("int out of range for a Roman numeral");
    }
    static std::string const digits[4][10] = {
        { "", "M", "MM", "MMM", "", "", "", "", "", "" },
        { "", "C", "CC", "CCC", "CD", "D", "DC", "DCC", "DCCC", "CM" },
        { "", "X", "XX", "XXX", "XL", "L", "LX", "LXX", "LXXX", "XC" },
        { "", "I", "II", "III", "IV", "V", "VI", "VII", "VIII", "IX" },
    };
    for (int i(0), factor(1000); i != 4; ++i, factor /= 10) {
        std::string const& s(digits[i][(value / factor) % 10]);
        to = std::copy(s.begin(), s.end(), to);
    }
    return to;
}

每个“数字”都是通过查找相应的字符串并将其复制到迭代器来简单生成的。如果整数超出可以使用罗马数字表示的值的范围,则会引发异常。可以生成的最长字符串为 15 个字符长 (3888)。

下一步是设置std::coutint使用上述转换格式化 s。当 anstd::ostream需要转换任何内置数字类型(整数、浮点数)或类型boolvoid const*,它会从流中获取std::num_put<cT>facetstd::locale并调用put()对象,本质上是使用

std::use_facet<std::num_put<cT>>(s.getloc())
    .put(std::ostreambuf_iterator<char>(s), s, s.fill(), value);

通过派生std::num_put<char>和覆盖do_put()以 a 作为参数的版本的成员函数,long可以更改数字的格式:

class num_put
    : public std::num_put<char>
{
    iter_type do_put(iter_type to, std::ios_base& fmt, char fill, long v) const {
        char buffer[16];
        char* end(make_roman(v, buffer));

        std::streamsize len(end - buffer);
        std::streamsize width(std::max(fmt.width(0), len));
        std::streamsize fc(width - (end - buffer));

        switch (fmt.flags() & std::ios_base::adjustfield) {
        default:
        case std::ios_base::left:
            to = std::copy(buffer, end, to);
            to = std::fill_n(to, fc, fill);
            break;
        case std::ios_base::right:
        case std::ios_base::internal:
            to = std::fill_n(to, fc, fill);
            to = std::copy(buffer, end, to);
        }
        return to;
    }
};

尽管该函数相对较长,但它相当简单:

  1. 该值v被转换为罗马数字的字符串并存储在buffer.
  2. 结果字符串的长度和要生成的字符数被确定(并且流width()被重置为0)。
  3. 根据输出的对齐位置,要么复制值,然后存储填充字符(如果有),要么反过来。

剩下的就是std::locale使用这个版本的std::num_put<char>构面创建一个并将结果安装std::localestd::cout

std::cout.imbue(std::locale(std::cout.getloc(), new num_put));
std::cout << "year " << 2013 << '\n';

是一个实时示例,显示了具有不同对齐方式的几个不同值。该示例还实现了所有四个整数版本do_put()(即 for longlong longunsigned longunsigned long long)。

于 2013-12-27T02:19:25.020 回答