C语言中Unicode字符的三种表示方式详解

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C语言中Unicode字符的三种表示方式详解

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来源

https://docs.pingcode.com/baike/960062

在C语言开发中，Unicode字符的处理是一个常见且重要的需求，尤其是在处理多语言文本时。本文将详细介绍C语言中表示Unicode字符的三种主要方式：宽字符类型、UTF-8编码和UTF-16编码，并通过具体代码示例和应用场景帮助读者深入理解。

一、宽字符类型

C语言中的宽字符类型（wchar_t）是一个标准的数据类型，用于表示Unicode字符。宽字符类型通常占用两个字节或四个字节，具体取决于编译器和平台。

1. 宽字符基础

在C语言中，可以通过在字符前加L来定义一个宽字符，例如：

wchar_t wc = L'你';

宽字符字符串可以使用以下方式定义：

wchar_t wcs[] = L"你好，世界!";

2. 宽字符函数

C语言标准库提供了一些处理宽字符的函数。以下是一些常用的宽字符函数：

wprintf：用于输出宽字符字符串。
fgetws：从文件中读取宽字符字符串。
wcscmp：比较两个宽字符字符串。

示例代码：

#include <stdio.h>
#include <wchar.h>

int main() {
    wchar_t wcs[] = L"你好，世界!";
    wprintf(L"%ls\n", wcs); // 输出宽字符字符串
    return 0;
}

二、UTF-8编码

UTF-8是一种可变长度的字符编码，用于表示Unicode字符。每个Unicode字符可以由1到4个字节表示。UTF-8编码在C语言中非常常见，尤其是在处理多语言文本时。

1. UTF-8基础

在C语言中，可以通过使用普通的char类型来处理UTF-8编码的字符串。例如：

char utf8_str[] = "你好，世界!";

2. 处理UTF-8字符串

C语言标准库没有直接提供用于处理UTF-8字符串的函数，但可以通过第三方库（如libiconv）来转换和处理UTF-8字符串。以下是一个使用libiconv的示例：

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

int main() {
    char *input = "你好，世界!";
    char output[100];
    char *input_ptr = input;
    char *output_ptr = output;
    size_t input_len = strlen(input);
    size_t output_len = sizeof(output);
    iconv_t cd = iconv_open("UTF-32LE", "UTF-8");
    if (cd == (iconv_t)-1) {
        perror("iconv_open");
        return 1;
    }
    if (iconv(cd, &input_ptr, &input_len, &output_ptr, &output_len) == (size_t)-1) {
        perror("iconv");
        iconv_close(cd);
        return 1;
    }
    iconv_close(cd);
    wprintf(L"%ls\n", (wchar_t *)output); // 输出转换后的宽字符字符串
    return 0;
}

三、UTF-16编码

UTF-16是一种固定长度的字符编码，用于表示Unicode字符。每个Unicode字符使用两个字节表示，如果字符超出基本多语言平面（BMP），则需要使用四个字节。

1. UTF-16基础

在C语言中，可以通过使用unsigned short类型来处理UTF-16编码的字符串。例如：

unsigned short utf16_str[] = {0x4F60, 0x597D, 0x002C, 0x4E16, 0x754C, 0x0021, 0x0000};

2. 处理UTF-16字符串

与UTF-8类似，C语言标准库没有直接提供用于处理UTF-16字符串的函数，但可以通过第三方库（如libiconv）来转换和处理UTF-16字符串。以下是一个使用libiconv的示例：

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

int main() {
    char *input = "你好，世界!";
    unsigned short output[100];
    char *input_ptr = input;
    char *output_ptr = (char *)output;
    size_t input_len = strlen(input);
    size_t output_len = sizeof(output);
    iconv_t cd = iconv_open("UTF-16LE", "UTF-8");
    if (cd == (iconv_t)-1) {
        perror("iconv_open");
        return 1;
    }
    if (iconv(cd, &input_ptr, &input_len, &output_ptr, &output_len) == (size_t)-1) {
        perror("iconv");
        iconv_close(cd);
        return 1;
    }
    iconv_close(cd);
    wprintf(L"%ls\n", (wchar_t *)output); // 输出转换后的宽字符字符串
    return 0;
}