Windows API学习-宽字符与Unicode(4)
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在C语言中,我们使用char来定义字符,占用一个字节,最多只能表示128个字符,也就是ASCII码中的字符。计算机起源于美国,char 可以表示所有的英文字符,在以英语为母语的国家完全没有问题。

但是世界上存在很多不同的语言,例如汉语、汉语、日语等有成千上万个字符,需要用多个字节来表示,称之为宽字符(Wide Character)。Unicode 是宽字符编码的一种,已经被现代计算机指定为默认的编码方式,Windows 2000以后的操作系统,包括Windows 2000、XP、Vista、Win7、Win8、Win10、Windows Phone、Windows Server 等(它们统称为 Windows NT)都从底层支持Unicode,存取效率比 char 要高。

C语言中的宽字符

在C语言中,使用wchar.h头文件中的wchar_t来定义宽字符,例如:
wchar_t ch = 'A';
wchar_t 被定义为typedef unsigned short wchar_t,和一个无符号整型一样,占用两个字节。
如果定义宽字符串,需要加前缀L,例如:
wchar_t *str = L"泛容";
L是必须要加的,并且与字符串之间不能有空格,只有这样编译器才知道每个字符占用两个字节。
宽字符示例:

#include <stdio.h>
#include <wchar.h>
int main(){
    char ch = 'A';
    wchar_t wch = 'A';
    char str[] = "泛容";
    wchar_t wstr[] = L"泛容(www.fanrong.team)";
    printf("ch=%d, wch=%d, str=%d, wstr=%d\n", sizeof(ch), sizeof(wch), sizeof(str), sizeof(wstr));
    return 0;
}

运行结果:
3.png
提示:字符串结束标志 '\0' 也占用两个字节

宽字符串的长度

计算ASCII字符串长度使用 strlen 函数,计算宽字符串长度使用 wcslen 函数:

#include <stdio.h>
#include <wchar.h>
#include <string.h>
int main(){
    char str[] = "泛容";
    wchar_t wstr[] = L"泛容";
    printf("strlen(str)=%d, wcslen(wstr)=%d\n", strlen(str), wcslen(wstr));
    return 0;
}

运行结果:
4.png
strlen 的运行结果显然不正确,因为它把一个字节作为一个字符计算,而 wcslen 把两个字节作为一个字符计算。
注意:wcslen 在 string.h 和 wchar.h 头文件中均有说明。

维护一个版本的源代码

在 Windows NT 以前的操作系统中,甚至包括 Windows 98,对宽字符的支持都不是很好,所以大多情况下使用ASCII编码。Windows NT 推出以后,已经从底层支持了Unicode,所以在 Windows NT 上的程序大多使用Unicode。

如果你希望程序能够在各种版本的Windows操作系统中运行,那么就需要维护两个版本的源代码,ASCII 版和 Unicode 版。ASCII 字符和 Unicode 字符的定义、使用都不一样,要想在一个版本的源代码中做兼容处理会非常困难,要做大量的工作,对程序员来说简直是噩梦。

不过,Windows 又为我们做了一件好事,已经处理了兼容性问题。它是怎么做到的呢?

例如对于字符串,ASCII 中使用 char 来定义,而 Unicode 中使用 wchar_t 来定义,并且需要添加前缀L。那么在 windows.h 头文件中(或者是它包含的其他头文件)就这样来处理:

#ifdef UNICODE
typedef wchar_t TCHAR;
#define TEXT(quote) L##quote
#else
typedef char TCHAR
#define TEXT(quote) quote
#endif

我们在源码中可以这样来使用:
TCHAR str[] = TEXT("泛容");
如果是Unicode版,也就是定义了UNICODE宏,那么上面的语句等价于:
wchar_t str[] = L"泛容";
如果是ASCII,也就是没有定义UNICODE宏,那么等价于:
char str[] = "泛容";
在Windows中,随处可见这样的处理。虽然现代操作系统都已经支持Unicode,无需再考虑与ASCII的兼容性问题,但是依然要为这些历史问题付出代价。