c++汉字字符处理
問題:實現(xiàn)Apriori算法時的數(shù)據(jù)集為中文,所以需要用到漢字字符處理。現(xiàn)搜集整合如下。
#include <stdio.h> void main(void){char str[100];printf("輸入漢字:\n");scanf("%s",str);printf("%c%c %c%c\n", str[0],str[1],str[2],str[3]); printf("%s\n",str); }測試結(jié)果:
- 轉(zhuǎn)載1 關(guān)于C中文字符的處理
- 一 引入問題
- 二 解決引入問題所需的知識
- 三 漢字的編碼方式及在vcc中的處理
- 漢字編碼方式的介紹
- vc中漢字的編碼方式
- 新的內(nèi)碼標準Unicode
- 內(nèi)碼的相互轉(zhuǎn)換
- 四 vc中的MutiByte Charater Set 和 Wide Character Set
- MultiByte Charater Set方式
- Wide Character Set
- 五 引入問題的錯誤分析
- 轉(zhuǎn)載2 C讀寫漢字C處理中文字符
- 擴展1 unicode-ansi-utf-8-unicode-big-endian編碼的區(qū)別
- 擴展2 各種字符集編碼
- 擴展3 Unicode 和 UTF-8 有何區(qū)別知乎
轉(zhuǎn)載1 關(guān)于C++中文字符的處理
一 引入問題
代碼 wchar_t a3=L”中國”,編譯時出錯,出錯信息為:數(shù)組越界。但wchar_t 是一個寬字節(jié)類型,數(shù)組a的大小應(yīng)為6個字節(jié),而兩個漢字的的unicode碼占4個字節(jié),再加上一個結(jié)束符,最多6個字節(jié),所以應(yīng)該不會越界。難道是編譯器出問題了?
二 解決引入問題所需的知識
? ? ? ?主要需兩方面的知識
1. 字符尤其是漢字的編碼,以及語言和工具的支持情況
2. vc/c++中MutiByte Charater Set 和 Wide Character Set有關(guān)內(nèi)存分配的情況.
三 漢字的編碼方式及在vc/c++中的處理
1.漢字編碼方式的介紹
? ? ? ?對英文字符的處理,7位ASCII碼字符集中的字符即可滿足使用需求,且英文字符在計算機上的輸入及輸出也非常簡單,因此,英文字符的輸入、存儲、內(nèi)部處理和輸出都可以只用同一個編碼(如ASCII碼)。
? ? ? ?而漢字是一種象形文字,字數(shù)極多(現(xiàn)代漢字中僅常用字就有六、七千個,總字數(shù)高達5萬個以上),且字形復(fù)雜,每一個漢字都有”音、形、義”三要素,同音字、異體字也很多,這些都給漢字的的計算機處理帶來了很大的困難。要在計算機中處理漢字,必須解決以下幾個問題:首先是漢字的輸入,即如何把結(jié)構(gòu)復(fù)雜的方塊漢字輸入到計算機中去,這是漢字處理的關(guān)鍵;其次,漢字在計算機內(nèi)如何表示和存儲?如何與西文兼容?最后,如何將漢字的處理結(jié)果從計算機內(nèi)輸出?
? ? ? ?為此,必須將漢字代碼化,即對漢字進行編碼。對應(yīng)于上述漢字處理過程中的輸入、內(nèi)部處理及輸出這三個主要環(huán)節(jié),流程如下:
(1) 輸入碼
? ? ? ?作用是,利用它和現(xiàn)有的標準西文鍵盤結(jié)合來輸入漢字。輸入碼也稱為外碼。主要歸為四類:
數(shù)字編碼
數(shù)字編碼是用等長的數(shù)字串為漢字逐一編號,以這個編號作為漢字的輸入碼。例如,區(qū)位碼、電報碼等都屬于數(shù)字編碼。拼音碼
拼音碼是以漢字的讀音為基礎(chǔ)的輸入辦法。字形碼
字形碼是以漢字的字形結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的輸入編碼。例如,五筆字型碼(王碼)。音形碼
音形碼是兼顧漢字的讀音和字形的輸入編碼。
(2) 交換碼
? ? ? ?用于漢字外碼和內(nèi)部碼的交換。交換碼的國家標準代號為GB2312-8090。
(3) 內(nèi)部碼
? ? ? ?內(nèi)部碼是漢字在計算機內(nèi)的基本表示形式,是計算機對漢字進行識別、存儲、處理和傳輸所用的編碼。內(nèi)部碼也是雙字節(jié)編碼,將國標碼兩個字節(jié)的最高位都置為”1”,即轉(zhuǎn)換成漢字的內(nèi)部碼。
(4) 字形碼
? ? ? ?字形碼是表示漢字字形信息(漢字的結(jié)構(gòu)、形狀、筆劃等)的編碼,用來實現(xiàn)計算機對漢字的輸出(顯示、打印)。
2.vc中漢字的編碼方式
? ? ? ?vc/c++正是采用了GB2312內(nèi)部碼作為漢字的編碼方式,因此vc/c++中的各種輸入輸出方法,如cin/wcin,cout/wcout,scanf/wsanf,printf/wprintf…都是基于GB2312的,如果漢字的內(nèi)碼不是這種編碼方式,那么利用上述各種方法就不會正確的解析漢字。
| 0 | NUT | 32 | (space) | 64 | @ | 96 | 、 |
| 1 | SOH | 33 | ! | 65 | A | 97 | a |
| 2 | STX | 34 | “ | 66 | B | 98 | b |
| 3 | ETX | 35 | # | 67 | C | 99 | c |
| 4 | EOT | 36 | $ | 68 | D | 100 | d |
| 5 | ENQ | 37 | % | 69 | E | 101 | e |
| 6 | ACK | 38 | & | 70 | F | 102 | f |
| 7 | BEL | 39 | , | 71 | G | 103 | g |
| 8 | BS | 40 | ( | 72 | H | 104 | |
| 9 | HT | 41 | ) | 73 | I | 105 | |
| 10 | LF | 42 | * | 74 | J | 106 | j |
| 11 | VT | 43 | + | 75 | K | 107 | k |
| 12 | FF | 44 | , | 76 | L | 108 | l |
| 13 | CR | 45 | - | 77 | M | 109 | m |
| 14 | SO | 46 | . | 78 | N | 110 | n |
| 15 | SI | 47 | / | 79 | O | 111 | o |
| 16 | DLE | 48 | 0 | 80 | P | 112 | p |
| 17 | DCI | 49 | 1 | 81 | Q | 113 | q |
| 18 | DC2 | 50 | 2 | 82 | R | 114 | r |
| 19 | DC3 | 51 | 3 | 83 | S | 115 | s |
| 20 | DC4 | 52 | 4 | 84 | T | 116 | t |
| 21 | NAK | 53 | 5 | 85 | U | 117 | u |
| 22 | SYN | 54 | 6 | 86 | V | 118 | v |
| 23 | TB | 55 | 7 | 87 | W | 119 | w |
| 24 | CAN | 56 | 8 | 88 | X | 120 | x |
| 25 | EM | 57 | 9 | 89 | Y | 121 | y |
| 26 | SUB | 58 | : | 90 | Z | 122 | z |
| 27 | ESC | 59 | ; | 91 | [ | 123 | { |
| 28 | FS | 60 | < | 92 | / | 124 | |
| 29 | GS | 61 | = | 93 | ] | 125 | } |
| 30 | RS | 62 | > | 94 | ^ | 126 | ` |
| 31 | US | 63 | ? | 95 | _ | 127 | DEL |
| STX 正文開始 | CR 回車 | CAN 作廢 |
| ETX 正文結(jié)束 | SO 移位輸出 | EM 紙盡 |
| EOY 傳輸結(jié)束 | SI 移位輸入 | SUB 換置 |
| ENQ 詢問字符 | DLE 空格 | ESC 換碼 |
| ACK 承認 | DC1 設(shè)備控制1 | FS 文字分隔符 |
| BEL 報警 | DC2 設(shè)備控制2 | GS 組分隔符 |
| BS 退一格 | DC3 設(shè)備控制3 | RS 記錄分隔符 |
| HT 橫向列表 | DC4 設(shè)備控制4 | US 單元分隔符 |
| LF 換行 | NAK 否定 | DEL 刪除 |
? ? ? ?仔細觀察ASCII字符表,從第161個字符開始,后面的字符并不經(jīng)常為用戶所使用,負值也未使用。GB2312編碼方式充分利用這一特性,將161-255(-95~-1)之間的數(shù)值空間作為漢字的標識碼。既然255-161 = 94不能滿足漢字容量的要求,就將每兩個字符并在一塊(即一個漢字占兩個字節(jié)),顯然,94* 94 =8836基本上已經(jīng)滿足了常用漢字個數(shù)的要求。計算機處理字符時,當(dāng)連續(xù)處理到兩個大與160(或-95~-1)的字節(jié)時,就認為這兩個字節(jié)存放了一個漢字字符。可以用下面的Demo程序來模擬vc/c++中輸出漢字字符的過程。
unsigned char input[50]; cin>>input;int flag=0;for(int i =0 ;i < 50 ;i++){if(input[i] > 0xa0 && input[i] != 0){if(flag == 1){cout<<"chinese character"<flag = 0;}else{flag++;//一字節(jié),前四位識別,后四位確定并輸出,見上一段if程序}}else if(input[i] == 0){break;}else{cout<<"english character"<flag=0;} }輸入:Hello中國 (“中國”對應(yīng)的GB2312內(nèi)碼為:214 208,185 250)
輸出:english character
english character
english character
english character
english character
chinese character
chinese character
? ? ? ?vc/c++中的英文字符仍然采用ASCII編碼方式。可以設(shè)想,其他國家程序員利用vc/c++編寫程序輸入本國字符時,vc/c++則會采用該國的字符編碼方式來處理這些字符。
? ? ? ? 問題又產(chǎn)生了,韓國的vc/c++程序在中國的vc/c++上運行時,如果沒有相應(yīng)的內(nèi)碼庫,則對韓語字符的顯示有可能出現(xiàn)亂碼。我個人猜測,vc安裝程序中應(yīng)該帶有不同國家的內(nèi)碼庫,這樣一來肯定會占用很大的空間。如果所有的國家使用統(tǒng)一的編碼方式,且所有的程序設(shè)計語言和開發(fā)工具都支持這種編碼方式該多好!而現(xiàn)實中,確實已經(jīng)有這種編碼方式了,且許多新的語言也都支持這種編碼方式,如Java、C#等,它就是下面的Unicode編碼
3.新的內(nèi)碼標準—Unicode
? ? ? ?Unicode(統(tǒng)一碼、萬國碼、單一碼)是一種在計算機上使用的字符編碼。它為每種語言中的每個字符設(shè)定了統(tǒng)一并且唯一的二進制編碼,以滿足跨語言、跨平臺進行文本轉(zhuǎn)換、處理的要求。
? ? ? ?在Unicode 5.0.0版本中,已定義的碼位只有238605個,分布在平面0、平面1、平面2、平面14、平面15、平面16。其中平面15和平面16上只是定義了兩個各占65534個碼位的專用區(qū)(Private Use Area),分別是0xF0000-0xFFFFD和0x100000-0x10FFFD。所謂專用區(qū),就是保留給大家放自定義字符的區(qū)域,可以簡寫為PUA。
? ? ? ?平面0也有一個專用區(qū):0xE000-0xF8FF,有6400個碼位。平面0的0xD800-0xDFFF,共2048個碼位,是一個被稱作代理區(qū)(Surrogate)的特殊區(qū)域。代理區(qū)的目的用兩個UTF-16字符表示BMP以外的字符。在介紹UTF-16編碼時會介紹。
? ? ? ?如前所述在Unicode 5.0.0版本中,238605-65534*2-6400-2048=99089。余下的99089個已定義碼位分布在平面0、平面1、平面2和平面14上,它們對應(yīng)著Unicode定義的99089個字符,其中包括71226個漢字。平面0、平面1、平面2和平面14上分別定義了52080、3419、43253和337個字符。平面2的43253個字符都是漢字。平面0上定義了27973個漢字。
? ? ? ?在Unicode中:漢字“字”對應(yīng)的數(shù)字是23383(十進制),十六進制表示為5B57。在Unicode中,我們有很多方式將數(shù)字23383表示成程序中的數(shù)據(jù),包括:UTF-8、UTF-16、UTF-32。UTF是“Unicode Transformation Format”的縮寫,可以翻譯成Unicode字符集轉(zhuǎn)換格式,即怎樣將Unicode定義的數(shù)字轉(zhuǎn)換成程序數(shù)據(jù)。
? ? ? ?例如,“漢字”對應(yīng)的數(shù)字是0x6c49和0x5b57,而編碼的程序數(shù)據(jù)是:
? ? ? ?這里用char、char16_t、char32_t分別表示無符號8位整數(shù),無符號16位整數(shù)和無符號32位整數(shù)。UTF-8、UTF-16、UTF-32分別以char、char16_t、char32_t作為編碼單位。(注: char16_t 和 char32_t 是 C++ 11 標準新增的關(guān)鍵字。如果你的編譯器不支持 C++ 11 標準,請改用 unsigned short 和 unsigned long。)“漢字”的UTF-8編碼需要6個字節(jié)。“漢字”的UTF-16編碼需要兩個char16_t,大小是4個字節(jié)。“漢字”的UTF-32編碼需要兩個char32_t,大小是8個字節(jié)。
? ? ? ?Unicode 編碼系統(tǒng)可分為編碼方式和實現(xiàn)方式兩個層次。
編碼方式(此文作于08年)
? ? ? ?Unicode 的編碼方式與 ISO 10646 的通用字符集(Universal Character Set,UCS)概念相對應(yīng),目前的用于實用的 Unicode 版本對應(yīng)于 UCS-2,使用16位的編碼空間。也就是每個字符占用2個字節(jié)。這樣理論上一共最多可以表示 216 個字符。基本滿足各種語言的使用。實際上目前版本的 Unicode 尚未填充滿這16位編碼,保留了大量空間作為特殊使用或?qū)頂U展。實現(xiàn)方式
? ? ? ?Unicode 的實現(xiàn)方式不同于編碼方式。
? ? ? ?目前的Unicode字符分為17組編排,0x0000 至 0x10FFFF,每組稱為平面(Plane),而每平面擁有65536個碼位,共1114112個。
? ? ? ?一個字符的 Unicode 編碼是確定的。但是在實際傳輸過程中,由于不同系統(tǒng)平臺的設(shè)計不一定一致,以及出于節(jié)省空間的目的,對 Unicode 編碼的實現(xiàn)方式有所不同。
? ? ? ?Unicode 的實現(xiàn)方式稱為Unicode轉(zhuǎn)換格式(Unicode Translation Format,簡稱為 UTF)。如,UTF-8 編碼,這是一種變長編碼,它將基本7位ASCII字符仍用7位編碼表示,占用一個字節(jié)(首位補0)。而遇到與其他 Unicode 字符混合的情況,將按一定算法轉(zhuǎn)換,每個字符使用1-3個字節(jié)編碼,并利用首位為0或1進行識別。
? ? ? ?Java與C#語言都是采用Unicode編碼方式,在這兩種語言中定義一個字符,在內(nèi)存中存放的就是這個字符的兩字節(jié)Unicode碼。如下所示:
? ? ? ?char a=’我’; => 內(nèi)存中存放的Unicode碼為:25105
4.內(nèi)碼的相互轉(zhuǎn)換
(1) vc中的實現(xiàn)方法
? ? ? ?利用Windows系統(tǒng)提供的API:::MultiByteToWideChar和::WideCharToMultiByte
::MultiByteToWideChar:實現(xiàn)當(dāng)前碼到Unicode碼的轉(zhuǎn)換;
::WideCharToMultiByte:實現(xiàn)Unicode碼到當(dāng)前碼的轉(zhuǎn)換;
(2) Java中的實現(xiàn)方法
? ? ? ?String vcString=new String(javaString.getBytes(“UTF-8”),”gb2312”);
? ? ? ?java的編碼應(yīng)該是UTF-8
(3) C#中的實現(xiàn)方法
? ? ? ???
四 vc中的MutiByte Charater Set 和 Wide Character Set
1.MultiByte Charater Set方式
? ? ? ?這種方式以按字節(jié)為單位存放字符,即如果一個字符碼為兩字節(jié),則在內(nèi)存中占兩字節(jié),字符碼為一字節(jié),就占一字節(jié)。例如,字符串“中國abc”的編碼為:中(0xd6、0xd0)、國(0xb9、0xfa)、a(0x61)、b(0x62)、c(0x63)、\0(0x00),就存為如下方式:
? ? ? ?對應(yīng)的類型,方法有:char、scanf、printf、cin、cout …
2.Wide Character Set
? ? ? ?這種方式是以兩字節(jié)為單位存放字符,即如果一個字符碼為兩字節(jié),則在內(nèi)存中占四字節(jié),字符碼為一字節(jié),就占兩字節(jié)。例如,字符串“中國abc”就存為如下方式:
? ? ? ?對應(yīng)的類型,方法有:wchar_t、wscanf、wprintf、wcin、wcout …
? ? ? ?造成上面存儲方式的根本原因在于,wchar_t類型其實是一個unsigned short 類型。如,存儲上面字符串的數(shù)組的定義為:wchar_t buffer[8] 等價于unsigned short buffer[8].而所有以字母w開頭的方法也都是以unsigned short類型,即兩字節(jié)為單位來處理字符,因此,存儲在wchar_t類型數(shù)組中的字符串無法用cout顯示,只能用wcout方法來顯示。
? ? ? ?由于Unicode碼也是采用兩個字節(jié),因此Wide Character Set方式能夠很好的支持Unicode碼的存儲,但是在vc的環(huán)境下要將一個Unicode碼存入兩字節(jié)而不是四字節(jié)內(nèi)存中,必須通過上面的API函數(shù)::MultiByteToWideChar。首先,將當(dāng)前的編碼轉(zhuǎn)換為Unicode碼,然后,將每個字符的Unicode碼放入每一個wchar_t類型的變量中。以下是一個實例代碼:
輸入:中國abc
Debug斷點調(diào)試:
size==6
? ? ? ?數(shù)組widebuff[0-size]占12字節(jié),存放了6個字符的Unicode碼,碼值為:
? ? ? ?中(0x4e2d) 國(0x56fd) a(0x0061) b(0x0062) c(0x0063) d(0x0000)
? ? ? ?這時,數(shù)組的大小size等于輸入的字符個數(shù)加上一個結(jié)束符,符合我們的想象。
五 引入問題的錯誤分析
沒有理解編譯器中的編碼方式
? ? ? ?雖然vc/c++中漢字的編碼占兩個字節(jié),但并不是Unicode碼,是GB2312碼。
沒有理解MutiByte Charater Set 和 Wide Character Set的存儲原則;
? ? ? ?在vc/c++中,“中國”按char5來對待,而wchar_t a3實際上是三個unsigned short類型的變量,因此賦值時會越界。
轉(zhuǎn)載2 C++讀寫漢字,C++處理中文字符
擴展1 unicode-ansi-utf-8-unicode-big-endian編碼的區(qū)別
????2010年上傳的文章,但是真的深入淺出,推薦。
擴展2 各種字符集編碼
擴展3 Unicode 和 UTF-8 有何區(qū)別?(知乎)
總結(jié)
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