プラットフォームに依存しない方法で、std::string の UTF8 文字列を std::wstring に、またはその逆に変換することは可能ですか? Windows アプリケーションでは、MultiByteToWideChar と WideCharToMultiByte を使用します。ただし、コードは複数の OS 用にコンパイルされており、標準の C++ ライブラリに限定されています。
8 に答える
私は5年前にこの質問をしました。当時、このスレッドは私にとって非常に役に立ちました。結論に達し、プロジェクトを進めました。過去からのそのプロジェクトとはまったく関係のない、最近似たようなものが必要だったのはおかしいです。考えられる解決策を探していたときに、自分の質問に出くわしました:)
私が選んだソリューションは、C++11 に基づいています。コンスタンティンが彼の回答で言及しているブースト ライブラリは、標準の一部になりました。std::wstring を新しい文字列型 std::u16string に置き換えると、変換は次のようになります。
UTF-8 から UTF-16 へ
std::string source;
...
std::wstring_convert<std::codecvt_utf8_utf16<char16_t>,char16_t> convert;
std::u16string dest = convert.from_bytes(source);
UTF-16 から UTF-8
std::u16string source;
...
std::wstring_convert<std::codecvt_utf8_utf16<char16_t>,char16_t> convert;
std::string dest = convert.to_bytes(source);
他の回答からわかるように、問題には複数のアプローチがあります。そのため、受け入れられた答えを選ぶことを控えています。
問題の定義では、8 ビット文字エンコーディングが UTF-8 であることが明示されています。これは些細な問題です。必要なのは、ある UTF 仕様から別の仕様に変換するために少しいじるだけです。
UTF-8、UTF-16、およびUTF-32のこれらの Wikipedia ページのエンコーディングを見てください。
原理は単純です。入力を調べて、1 つの UTF 仕様に従って 32 ビットの Unicode コード ポイントを組み立て、次に別の仕様に従ってコード ポイントを出力します。個々のコード ポイントは、他の文字エンコーディングで必要となるような変換を必要としません。それがこの問題を単純にする理由です。
wchar_t
ここでは、UTF-8 への変換とその逆の簡単な実装を示します。入力がすでに適切にエンコードされていることを前提としています - 古いことわざ「ガベージイン、ガベージアウト」がここに適用されます。エンコーディングの検証は、別のステップとして行うのが最善だと思います。
std::string wchar_to_UTF8(const wchar_t * in)
{
std::string out;
unsigned int codepoint = 0;
for (in; *in != 0; ++in)
{
if (*in >= 0xd800 && *in <= 0xdbff)
codepoint = ((*in - 0xd800) << 10) + 0x10000;
else
{
if (*in >= 0xdc00 && *in <= 0xdfff)
codepoint |= *in - 0xdc00;
else
codepoint = *in;
if (codepoint <= 0x7f)
out.append(1, static_cast<char>(codepoint));
else if (codepoint <= 0x7ff)
{
out.append(1, static_cast<char>(0xc0 | ((codepoint >> 6) & 0x1f)));
out.append(1, static_cast<char>(0x80 | (codepoint & 0x3f)));
}
else if (codepoint <= 0xffff)
{
out.append(1, static_cast<char>(0xe0 | ((codepoint >> 12) & 0x0f)));
out.append(1, static_cast<char>(0x80 | ((codepoint >> 6) & 0x3f)));
out.append(1, static_cast<char>(0x80 | (codepoint & 0x3f)));
}
else
{
out.append(1, static_cast<char>(0xf0 | ((codepoint >> 18) & 0x07)));
out.append(1, static_cast<char>(0x80 | ((codepoint >> 12) & 0x3f)));
out.append(1, static_cast<char>(0x80 | ((codepoint >> 6) & 0x3f)));
out.append(1, static_cast<char>(0x80 | (codepoint & 0x3f)));
}
codepoint = 0;
}
}
return out;
}
上記のコードは、UTF-16 と UTF-32 の両方の入力に対して機能しd800
ますdfff
。UTF-16 をデコードしていることを示します。wchar_t
32 ビットであることがわかっている場合は、関数を最適化するためにいくつかのコードを削除できます。
std::wstring UTF8_to_wchar(const char * in)
{
std::wstring out;
unsigned int codepoint;
while (*in != 0)
{
unsigned char ch = static_cast<unsigned char>(*in);
if (ch <= 0x7f)
codepoint = ch;
else if (ch <= 0xbf)
codepoint = (codepoint << 6) | (ch & 0x3f);
else if (ch <= 0xdf)
codepoint = ch & 0x1f;
else if (ch <= 0xef)
codepoint = ch & 0x0f;
else
codepoint = ch & 0x07;
++in;
if (((*in & 0xc0) != 0x80) && (codepoint <= 0x10ffff))
{
if (sizeof(wchar_t) > 2)
out.append(1, static_cast<wchar_t>(codepoint));
else if (codepoint > 0xffff)
{
out.append(1, static_cast<wchar_t>(0xd800 + (codepoint >> 10)));
out.append(1, static_cast<wchar_t>(0xdc00 + (codepoint & 0x03ff)));
}
else if (codepoint < 0xd800 || codepoint >= 0xe000)
out.append(1, static_cast<wchar_t>(codepoint));
}
}
return out;
}
これが 32 ビットであることがわかっている場合wchar_t
は、この関数から一部のコードを削除できますが、この場合は違いはありません。式sizeof(wchar_t) > 2
はコンパイル時に認識されるため、適切なコンパイラはデッド コードを認識して削除します。
Boostシリアライゼーションライブラリutf8_codecvt_facet
から抽出できます。
使用例:
typedef wchar_t ucs4_t;
std::locale old_locale;
std::locale utf8_locale(old_locale,new utf8_codecvt_facet<ucs4_t>);
// Set a New global locale
std::locale::global(utf8_locale);
// Send the UCS-4 data out, converting to UTF-8
{
std::wofstream ofs("data.ucd");
ofs.imbue(utf8_locale);
std::copy(ucs4_data.begin(),ucs4_data.end(),
std::ostream_iterator<ucs4_t,ucs4_t>(ofs));
}
// Read the UTF-8 data back in, converting to UCS-4 on the way in
std::vector<ucs4_t> from_file;
{
std::wifstream ifs("data.ucd");
ifs.imbue(utf8_locale);
ucs4_t item = 0;
while (ifs >> item) from_file.push_back(item);
}
ブースト ソース内のファイルをutf8_codecvt_facet.hpp
探します。utf8_codecvt_facet.cpp
これを行うにはいくつかの方法がありますが、結果はstring
およびwstring
変数の文字エンコーディングによって異なります。
string
が ASCII であることがわかっている場合は、単純にwstring
のイテレータ コンストラクタを使用できます。
string s = "This is surely ASCII.";
wstring w(s.begin(), s.end());
ただし、他のエンコーディングを使用している場合string
は、非常に悪い結果が得られます。エンコーディングが Unicode の場合は、あらゆる種類の Unicode エンコーディングとの間で変換するクロスプラットフォームのライブラリ セットを提供するICU プロジェクトを参照してください。
コードページに文字が含まれている場合、string
$DEITY があなたの魂を慈悲してくれるかもしれません。
codecvt
locale ファセットを使用できます。役に立つかもしれない特定の特殊codecvt<wchar_t, char, mbstate_t>
化が定義されていますが、その動作はシステム固有であり、UTF-8 への変換を保証するものではありません。
I don't think there's a portable way of doing this. C++ doesn't know the encoding of its multibyte characters.
As Chris suggested, your best bet is to play with codecvt.