Unicode介绍及Unicode编程

我不是女神ヾ 2022-09-10 08:17 252阅读 0赞

**目录**

1.什么是Unicode？

2.为什么使用Unicode？

3.Unicode有什么缺点

4.Unicode编程

4.1 C运行时库对Unicode的支持

4.1.1 字符串类型

4.1.2 字符串处理函数

4.2 用UNICODE宏来编程和控制编译

4.3 编程原则

--------------------

#  #

# 1.什么是Unicode？ #

Unicode的学名是"Universal Multiple-Octet Coded Character Set"，简称为UCS，也叫统一码、万国码、单一码。

Unicode 是为了解决传统的字符编码方案的局限而产生的，它为每种语言中的每个字符设定了统一并且唯一的二进制编码，以满足跨语言、跨平台进行文本转换、处理的要求。

虽然我们经常说unicode编码，但**它其实不是一种常规意义上的编码，我认为叫作“编号”更准确**，unicode给每个字符都定义了一个不会重复的编号，例如：

**“汉”对应的编号是0x6C49**

![watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAQWxsZW4gUm9zb24_size_15_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16][]

因为每个字符都有不会重复的编号，所有unicode可以表示世界上所有的字符，**那么有的人会问汉字有7万多个，而unicode只有2个字节，那它是怎么表示得下呢**？

早期的Unicode标准有UCS-2、UCS-4的说法。UCS-2用两个字节编码，UCS-4用4个字节编码。UCS-4根据最高位为0的最高字节分成2^7=128个group。每个group再根据次高字节分为256个平面（plane）。每个平面根据第3个字节分为256行 （row），每行有256个码位（cell）。group 0的平面0被称作BMP（Basic Multilingual Plane）。将UCS-4的BMP去掉前面的两个零字节就得到了UCS-2。每个平面有2^16=65536个码位。unicode规划了17个平面，也就是说一共有17\*65536=1114112个码位，可以表示1114112个字符。综上所述，早期的unicode可能确实只有2个字节，但是从UCS-4开始，已经可以支持4个字节了，所以所有的汉字都是能表示得下的。

**不要直接把unicode和2个字节划等号**，这是不科学的。

那么unicode既然不是一种编码，那编码是什么，我认为编码是一种和计算机通话的规则。例如上面的“汉”字的unicode编号是0x6C49，假设现在有1种编码叫MyUtf，MyUtf会按照它自己的规则把0x6C49的二进制进行一些变换，假设变换成了0x55AA，然后只要告诉计算机当前有个字符用MyUtf来编码的，编码后的值是0x55AA，那么计算机就自动会按照MyUtf的规则进行逆运算，得到0x6C49，并正确的显示一个“汉”字。同样地不管是UTF-8,UTF-16,UTF-32，只要是对UNICODE字符进行编码，那实际上就是对这个编号进行编码，由于编号是固定的，所以不管编码规则如何编号，只要计算机最后能知道你这个编号对应的是UNICODE编号的哪一个就行了，根据编号计算机就能正确的显示出对应的字符，这正是UNICODE标准的意义。

下面是一个用UTF-8对一个UNICODE字符进行编码的示例：

![watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAQWxsZW4gUm9zb24_size_17_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16][]

“汉”字的Unicode编码是0x6C49，将0x6C49写成二进制是： 0110 1100 0100 1001

采用UTF-8的编码规则编码后为：1110 0110 1011 0001 0100 1001，即0xE6B189

**那么我们能说UTF-8是UNICODE吗？**

当然不能了。

UTF-8 是使用互联网上使用最广泛的 unicode 编码方式，目前已经占有整个互联网 92% 的份额。这里再强调下 **UTF-8 只是 Unicode 的一种实现方式，UTF-8 是编码方式，而 Unicode 是字符集合。**UTF-8它是可变长的编码方式，长度从 1 个字节到 4 个字节不等。它能够完全兼容 ASCII 码，我们知道 ASCII 码 是由 128 个字符组成的，而 Unicode 中的前 128 个字符和 ASCII 码都是对应的。

我们经常用Visual Studio编程，那么它使用的默认编码是什么呢？

![watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAQWxsZW4gUm9zb24_size_13_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16][]

答案就是-GB2312

# 2.为什么使用Unicode？ #

（1）为了不同语言之间进行数据交换

（2）提高应用程序的运行效率

# 3.Unicode有什么缺点 #

（1）Unicode字符串占用的内存是ASCII字符串的两倍

（2）相比ASCII字符串而言比较难以理解，很多数程序员都不熟悉或者是似懂非懂，增加了编程的难度

# 4.Unicode编程 #

## 4.1 C运行时库对Unicode的支持 ##

### 4.1.1 字符串类型 ###

为了使用Unicode字符串，C运行时库中在string.h中定义了一些数据类型，其中wchar\_t用来表示一个Unicode字符串，此类型定义如下：

typedef unsigned short wchar_t;

例如，如果想要创建一个缓存，用于存放最多为9个字符的Unicode字符串和一个结尾为  
零的字符，可以使用下面这个语句：

wchar_t buffer[10];

###  4.1.2 字符串处理函数 ###

以前我们学习C语言时，经常用到strcpy()、strchr()、strcat()等函数，但是这些函数只能处理单字节的字符串，不能正确处理Unicode字符串。为此，ANSI C提供了一组扩展函数，例如：

char *strcat(char*,const char*);
    wchar_t *wcscat(wchar_t*,const wchar_t*);
    
    int *strcmp(const char*,const char*);
    int *wcscmp(const wchar_t*,const wchar_t*);
    
    char *strcpy(char*,const char*);
    wchar_t *wcscpy(wchar_t*,const wchar_t*);

**注意**:

unicode函数均以wcs开头，wcs是宽字符串的英文缩写。若要调用unicode函数，只需用前缀wcs来取代ANSI字符串函数的前缀str即可。

## 4.2 用UNICODE宏来编程和控制编译 ##

对于调用了以str开头的单字节字符串处理函数的代码，或者是调用了以wcs开头的字符串函数的代码，如果我们想做到可以随便选择编译ANSI版本的程序，还是UNICODE版本的程序，这将很麻烦。

为什么呢？原因如下，比如一旦指定要编译ANSI版本的程序，那么程序中的字符串实际都是单字节的了，但是调用了wcs字符串函数的代码却依然把单字节字符串当成多字节的字符串处理，这肯定会引发异常。一旦指定要编译unicode版本的程序，那么程序中的字符串实际都是双字节的了，但是调用了str字符串函数的代码却依然把双字节字符串当成单字节的字符串处理，这也会引发异常。那么有没有一种方法，可以满足只需要做很小的改动，就可让程序编译成ANSI或UNICODE版本，并且能够正常运行呢？

想要实现上面的目标，只需要包含tchar.h即可，而不是包含string.h。tchar.h通过\_UNICODE宏来定义不同版本的字符串类型或者字符串函数。当定义\_UNICODE宏时，tchar.h会自动定义UNICODE版本的字符串类型和函数，反之则会自动生成ANSI版本的字符串类型和函数。其内部实现如下：

#ifdef _UNICODE
    #define _tcslen wcslen
    #else
    #define _tcslen strlen
    
    #ifdef _UNICODE
    #define _T(x) L##x
    #else
    #define _T(x) x
    
    #ifdef _UNICODE
    typedef wchar_t TCHAR
    #else
    typedef char TCHAR

![watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAQWxsZW4gUm9zb24_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16][]

通过上面的说明，我们肯定会想既然这两种写法都有问题，那么正确的打开方式是怎样的呢？  
那就是用\_TEXT宏或者\_T宏来定义字符串，这两个宏的定义如下：

#define _T(x)       __T(x)
    #define _TEXT(x)    __T(x)
    
    #ifdef _UNICODE
    #define __T(x)      L ## x
    #else
    #define __T(x)      x

使用\_T宏，可以将上面的代码改为：

TCHAR buff[100] = _T("hello");

这样改后，不管有没有定义\_UNICODE，代码都能编译通过。下面再看一下用\_T宏来比较字符

if(buff[0] == _T('H'))
    {
    
    }

## 4.3 编程原则 ##

为了避免字符集的兼容性问题，下面是应该遵循的一些基本原则：

*  将字符串视为字符数组，而不是char数组或字节数组。
 *  将通用数据类型（如TCHAR和PTSTR）用于文本字符和字符串(通用数据类型可以通过定义宏来选择ANSI或者UNICODE版本)。
 *  将显式数据类型（如BYTE和PBYTE）用于字节、字节指针和数据缓存。
 *  将\_TTEXT宏或者\_T用于字符串前。
 *  执行全局性替换（例如用PTSTR替换PSTR）。
 *  修改字符串运算问题

"**修改字符串运算问题**"的补充说明

计算字符个数时，使用sizeof(buffer)/sizeof(TCHAR)，而不是sizeof(buffer)  
计算字节数时，使用charNum\*sizeof(TCHAR)，而不是charNum(字符个数)

[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAQWxsZW4gUm9zb24_size_15_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]: /images/20220829/5d9c7f21ed0c4339b07341ab2ac394c1.png
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAQWxsZW4gUm9zb24_size_17_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]: /images/20220829/695b55f91f01401a8fd468eb95b0520b.png
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAQWxsZW4gUm9zb24_size_13_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]: /images/20220829/6e23507203eb467a9a5752365778d637.png
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAQWxsZW4gUm9zb24_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]: /images/20220829/dfbb0c82bbe74e3e8ec6fa6fed0edd00.png