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字节码问题–wchar和char的区别以及wchar和char之间的相互转换字符编码转换等方法及函数介绍

2018年02月08日 ⁄ 综合 ⁄ 共 6963字 ⁄ 字号 评论关闭
集了一些关于字符/宽字符的一些资料,在此与大家一起分享。

win2下wchar占2个字节   linux下wchar占4个字节

wchar_t的高位字节应该存储在char数组的低位字节。

在 C 语言中, char 类型永远都是一个字节, 双字节字符类型是 wchar_t;但它不是内置类型, 定义在 stddef.h.

给 wchar_t 类型的字符或字符数组(也就是字符串)赋值要冠以 L;

格式化输出(如 printf) wchar_t 类型的字符串, 要用 %S(而非 %s)。(我更多的是看到用ls输出);

而且 要注意一点,printf和wprintf不能混用,否则不会打印。如:

setlocale(LC_ALL,"zh_CN.utf8");
printf("1 print chinese by wprintf test: \n");
wchar_t *wstr = L"中文";
wprintf(L"%ls",wstr);
上面先使用了printf,又使用了wprintf,所以后面的wprintf无法正常输出,只要把上面printf换成wprintf或是注释掉就可以了。



mbs: multi byte string, 用char作为存储类型, 一个字符可能对应1个或者多个char, 不能直接确定字符边界. charset不确定. 过去的程序都是采用mbs的.

wcs: wide character string, 用wchar_t作为存储类型, 一个字符对于一个wchar_t. 使用unicode编码, charset与OS相关,在windows平台中为UTF16(UCS-2), 在大多数unix平台中为UTF32(UCS-4).

国际化的程序都应该在内部使用wcs, 在输入输出时做mbs与wcs的转换.

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#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <locale.h> 


int main()
{
FILE* fp ;
setlocale(LC_ALL,""); //要先设置语言环境
wchar_t wchar[5] = L"相等相等"; //定义一个宽字节的变量,初始为"相等"
fp = fopen("1.txt", "w+"); //打开文件称奥做
fwprintf(fp, L"%ls\n", wchar); //输出到文件.此处一定要为%ls,不能用%s
fclose(fp); //关闭文件
wchar_t wc2[5]; //定义第二个宽字节变量

int i = 0;
//wc开始的有很多宽字节的操作。都和str相对应。
wcscpy(wc2, wchar); //复制。
int n = wcscmp(wc2, wchar); //比较
if (n == 0)
{
wprintf(L"相等\n"); 
}
else
{
wprintf(L"不相等\n");
}

char str[10]; //定义char字符。
n = wcstombs(str, wc2, 9); //宽字节转换为muiltychar
printf("1---: %s\n", str); //输出结果

for (i = 0; i < 5; ++i)
{
wc2[i] = L'1' + i;
}
wc2[4] = 0;

n = wcstombs(str, wc2, 9); //宽字节转换为muiltychar
printf("2---:%s\n", str); //输出结果

return 0;
}
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mbs与wcs的转换函数:

#include <locale.h>
setlocale(LC_ALL, "");

wcstombs(char * to,wchar_t * from,size_t _maxCount);
mbstowcs(wchar_t * to,char * from,size_t _maxCount);
wcstombs/mbstowcs是实现转换的一对函数. 这两个c的库函数其实内部也就是对刚刚windows的api和接下来我们要说的iconv的封装。使用时要注意,如果涉及到中文,要先setlocale,当设置好正确的locale,函数内部才能找到正确的字符集进行转换。

wcs的charset是固定不可变的, 但是mbs的charset是可变的, 可能是ASCII, 可能是gb2312, 也可能是big5. wcstombs/mbstowcs是根据locale环境设置来决定mbs采用的charset的, 在程序中可以用setlocale来设定locale, 例如 setlocale(LC_ALL, "chinese")

程序启动时, locale设定为 LC_ALL="C", 用 setlocale(LC_ALL, "") 就可以设置成操作系统的locale设定.

Locale决定了当前程序运行的本地化设置方式, 但是在程序中可能需要作其他charset的转换, 例如程序本身语言设定为简体中文, 需要做big5与unicode的转换, 或者是其他两种charset的mbstombs转换, 这时wcstombs/mbstowcs就不能胜任了.

复制代码
/*
linux 下 wchar_t和char的相互转化和测试
win32下wchar_t占2个字节,linux下wchar_t占4个字节。wchar_t的高字节应该存放在char数组的低字节。
Linux下面的没有命名为 WideCharToMultiByte() 和 MultiByteToWideChar() 函数,WideCharToMultiByte,MultiByteToWideChar是windows下的函数,
在linux下也有类似的两个函数:
mbstowcs()
wcstombs() 
值得注意的是:
size_t mbstowcs(wchar_t *wcstr,const char *mbstr,size_t count);
这个函数的第三个参数count,大小一定要是mbstr长度的2倍,否则出来的中文也会是乱码。

wcstombs和mbstowcs使用
#include <locale.h>
setlocale(LC_ALL, "");
wcstombs(char * to,wchar_t * from,size_t _maxCount);
mbstowcs(wchar_t * to,char * from,size_t _maxCount);

还有呢,转码还可以使iconv函数族,包含以下三个函数(其具体实例可以见demo_iconv.c和code_convert.c):
iconv_t iconv_open(const char *tocode, const char *fromcode);
size_t iconv(iconv_t cd,char **inbuf,size_t *inbytesleft,char **outbuf,size_t *outbytesleft);
int iconv_close(iconv_t cd);
*/
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <locale.h>


size_t get_wchar_size(const char *str)
{
size_t len = strlen(str);
size_t size=0;
size_t i;
for(i=0; i < len; i++)
{
if( str[size] >= 0 && str[size] <= 127 ) //不是全角字符
size+=sizeof(wchar_t);
else //是全角字符,是中文
{
size+=sizeof(wchar_t);
i+=2;
}
}
return size;
}

char *w2c(const wchar_t *pw)
{
if(!pw)
return NULL;

size_t size= wcslen(pw)*sizeof(wchar_t);
char *pc;
if(!(pc = (char*)malloc(size)))
{
printf("malloc fail");
return NULL;
}
wcstombs(pc,pw,size);
return pc;

}

wchar_t *c2w(const char *pc)
{
if(!pc)
return NULL;

size_t size_of_ch = strlen(pc)*sizeof(char);
size_t size_of_wc = get_wchar_size(pc);
wchar_t *pw;
if(!(pw = (wchar_t*)malloc(size_of_wc)))
{
printf("malloc fail");
return NULL;
}
mbstowcs(pw,pc,size_of_wc);
return pw;

}

int main(void)
{
setlocale(LC_ALL,"zh_CN.utf8");
printf("1 print chinese by wprintf test: \n");
wchar_t *wstr = L"中文";
//wprintf(L"%ls",wstr); //此处不要使用wprintf,因为上面已经使用了printf,而他们使用的是不同的流,不能混用
printf("%ls\n",wstr); //ls

printf("2 print chinese by printf test: \n");
char *str = "汉字";
printf("%s\n\n\n",str); //s

printf("3 char and wchar_t size of system test: \n");
printf("%s%d\n","the size of wchar_t is : ",sizeof(wchar_t)); //4
printf("%s%d\n\n\n","the size of char is : ",sizeof(char)); //1

char *pc;
wchar_t *pw = L"中文是abc一门语言abc";
char *tmp = "中文是abc一门语言abc";
printf("%s%s\n","input test wchar_t* ",tmp);
pc = w2c(pw);
printf("4 print char test after w2c (wchar to char):\n");
printf("%s\n",pc);


wchar_t *cw1 = c2w(pc); //char to wchar
char *wc1 = w2c(cw1); //wchar to char
printf("5 print char test after w2c c2w and w2c:\n");
printf("%s\n\n\n",wc1);

char *pmc = "abc中文abc";
wchar_t *pmw;
printf("%s%s\n","input test char* ",pmc);
pmw = c2w(pmc);
char *pmc1 = w2c(pmw);
printf("6 print char test after c2w and w2c:\n");
printf("%s\n",pmc1);

printf("%ls\n",wstr);
//cout<<wstr<<endl;
return 0;

}
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在unix平台中可以使用iconv来做这个转换(iconv lib也有windows版本), 在windows平台可以用MultiByteToWideChar/WideCharToMultiByte 函数.

iconv库的使用

利用iconv函数族进行编码转换(如GB2312转换为UTF-8)

iconv函数族的头文件是iconv.h,使用前需包含之。

#include <iconv.h>

iconv函数族有三个函数,原型如下:

(1) iconv_t iconv_open(const char *tocode, const char *fromcode);

       此函数说明将要进行哪两种编码的转换,tocode是目标编码,fromcode是原编码,该函数返回一个转换句柄,供以下两个函数使用。

(2)size_t iconv(iconv_t cd,char **inbuf,size_t *inbytesleft,char **outbuf,size_t *outbytesleft);

       此函数从inbuf中读取字符,转换后输出到outbuf中,inbytesleft用以记录还未转换的字符数,outbytesleft用以记录输出缓冲的剩余空间。参数cd必须是由iconv_open函数创建的转换描述符。

复制代码
/*
iconv库的使用
GB2312字符串转换为UTF-8的字符串

利用iconv函数族进行编码转换
iconv函数族的头文件是iconv.h,使用前需包含之。
#include <iconv.h>
iconv函数族有三个函数,原型如下:
(1) iconv_t iconv_open(const char *tocode, const char *fromcode);
此函数说明将要进行哪两种编码的转换,tocode是目标编码,fromcode是原编码,该函数返回一个
转换句柄,供以下两个函数使用。
(2) size_t iconv(iconv_t cd,char **inbuf,size_t *inbytesleft,char **outbuf,size_t *outbytesleft);
此函数从inbuf中读取字符,转换后输出到outbuf中,inbytesleft用以记录还未转换的字符数,outbytesleft用以记录输出缓冲的剩余空间。
(3) int iconv_close(iconv_t cd);
此函数用于关闭转换句柄,释放资源。
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <iconv.h>
#include <string.h>

int main(void)
{
unsigned char *src = "魅影追击和歌姬"; /* 需转换的字串 */
unsigned char dst[256] = {0}; /* 转换后的内容 */
unsigned char buf[1024] = {0}; /* 格式化转换后的字串 */
size_t src_len = strlen(src);
size_t dst_len = sizeof(dst);
unsigned char *in = src;
unsigned char *out = dst;

iconv_t cd;
int i; 
int j; 

cd = iconv_open("UTF-8", "GB2312"); /* 将GB2312字符集转换为UTF-8字符集 */
if ((iconv_t)-1 == cd)
{
return -1;
}

printf("src: %s\n", src);
iconv(cd, &in, &src_len, &out, &dst_len); /* 执行转换 */

/* 以下将转换后的内容格式化为: %XX%XX...形式的字串 */
printf("dst: ");
j = 0; 
for (i = 0; i < strlen(dst); i++)
{
printf("%.2X ", dst[i]);
buf[j++] = '%';
snprintf(buf + j, 3, "%.2X", dst[i]);
j += 2;
}
printf("\n");
printf("buf: %s\n", buf);

iconv_close(cd); /* 执行清理 */
return 0;
}
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大部分情形是inbuf 不为NULL,*inbuf也不为NULL。这种情况下,iconv函数将以*inbuf起始的多字节序列转换到以*outbuf起始的多字节序列。从*inbuf开始读取,最多*inbytesleft字节,转换后,从*outbuf开始写入,最多*outbytesleft字节。iconv函数一次转换一个多字节字符,每次字符转换,*inbuf增加已转换的字节数,*inbytesleft相应地减少已转换的字节数;对应地,*outbuf和*outbytesleft作相应的修改,同时修改cd的转换状态。

以下四种情况不能完成转换:

1.输入中含无效的多字节序列。此时,它将errno设置为EILSEQ并返回(size_t)(-1)。*inbuf指向无效序列的最左端。

2.输入的字节序列已经全部被转换过,也就是*inbytesleft减少至0。此时,iconv返回本次调用中完成转换的数目(可逆的转换不计入)。

3.输入中以不完整多字节序列作结尾。此时,它将errno设置为EINVAL并返回(size_t)(-1)。*inbuf指向不完整多字节序列的最左端。

4.输出缓存区没有足够空间来存储下一个字符。此时,它将errno设置为E2BIG并返回(size_t)(-1)。

另一种情形是inbuf 为NULL或*inbuf为NULL,但*outbuf 不为NULL,*outbuf也不为NULL。这种情况下,iconv函数试图将cd的转换状态设置为初始状态并store a corresponding shift sequence at *outbuf。从*outbuf开始,最多写入*outbytesleft字节。如果输出缓存区没有足够空间来存储这个重置后的序列,他将errno设置为E2BIG并返回(size_t)(-1)。反之,*outbuf增加写入的字节数和*outbytesleft减少写入的字节数。

第三种情形是inbuf 为NULL或*inbuf为NULL,*outbuf 为NULL或*outbuf为NULL。这种情况下,iconv函数试图将cd的转换状态设置为初始状态。

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