在 C++ 中查找和比较 Unicode 字符

Posted 2023-02-22

【中文标题】在 C++ 中查找和比较 Unicode 字符

【英文标题】：Finding and comparing a Unicode charater in C++

【发布时间】：2020-10-10 20:48:59

【问题描述】：

我正在编写一个词法分析器，用于解析 C++ 中的给定字符串。我有一个字符串

line = R"(if n = 4 # comment
             return 34;  
             if n≤3 retur N1
          FI)";

我需要做的就是在一个向量中输出所有单词、数字和标记。

我的程序使用常规标记、单词和数字；但我不知道如何解析 Unicode 字符。我的程序需要保存在向量中的唯一 Unicode 字符是 ≤ 和 ≠。

到目前为止，我所有的代码基本上都是逐行读取字符串，读取第一个单词、数字或标记，将其切掉并递归地继续吃标记，直到字符串为空。我无法将line[0] 与≠ 进行比较（当然），而且我也不清楚为了摆脱Unicode 字符需要剪掉多少字符串？如果是"!="，我只需删除line[0] 和line[1]。

【问题讨论】：

您的字符串是否编码为 UTF-8？如果是这样，请参阅 this post 以了解如何通过名为 widen 的函数将它们转换为 std::wstring。这些将更容易处理。

@PaulSanders。我不同意，请参阅utf8everywhere.org。 utf8 可能有问题的唯一架构是在 MS-Windows 下。但是 Windows 使用 utf16 表示 std::wstring，这是两全其美的。你仍然有多字节的问题，有趣的字节顺序添加等等。

@PaulSanders 转换为 UTF-16 并不能解决问题，因为您仍然需要处理 BMP 之外的字符。 UTF-16 不是固定宽度的编码，你只需要读取 2 个字节

@phuclv 我没有说我正在转换为 UTF-16。引用的代码转换为std::wstring。也就是说，在 UTF-16 中处理 BMP 之外的字符并不困难，因为用于代理对中各个代码单元的值在明确定义的范围内。

@PaulSanders 然后处理 UTF-8 更容易，因为范围也定义明确

【参考方案1】：

如果您的输入文件是 utf8，只需将您的 unicode 字符 ≤、≠ 等视为字符串。因此，您只需使用与识别"<=" 相同的逻辑来识别"≤"。然后由strlen("≤") 给出一个unicode char 的长度

【讨论】：

你还不知道下一个字符是什么，所以 你怎么知道调用 strlen("≤") 是 ≤？ 如果你已经知道了那么 strlen 是不必要的，因为您已经知道长度。要识别“≤”，您需要在阅读和识别它之前知道它的长度

@phuclv，发帖人特别说他知道如何识别"!="并将其从字节流中删除。识别!= 是通过逐字节匹配输入流的开头与以零结尾的字符串"!=" 来完成的。识别≤ 或≠ 是通过逐字节匹配输入流的开头与以零结尾的字符串"≤" 或"≠" 来完成的。发帖人还暗示他不明白如何从输入流中删除≠。对于!=，他知道要删除2个字节，对于"≠"，他应该删除strlen("≠")字节

【参考方案2】：

除 UTF-32 外，所有 Unicode 编码都是可变长度的。因此，下一个字符不必是单个字符，您必须将其读取为 string。由于您使用的是char* 或std::string，因此编码可能是UTF-8 和下一个字符，可以返回为std::string

UTF-8 的编码非常简单，你可以在任何地方读到它。简而言之，序列的第一个字节将指示该序列的长度，您可以像这样获取下一个字符：

std::string getNextChar(const std::string& str, size_t index)

    if (str[index] & 0x80 == 0)            // 1-byte sequence
        return std::string(1, str[index])
    else if (str[index] & 0xE0 == 0xC0)    // 2-byte sequence
        return std::string(&str[index], 2)
    else if (str[index] & 0xF0 == 0xE0)    // 3-byte sequence
        return std::string(&str[index], 3)
    else if (str[index] & 0xF8 == 0xF0)    // 4-byte sequence
        return std::string(&str[index], 4)
    throw "Invalid codepoint!";

这是一个非常简单的解码器，还不能处理无效的代码点或损坏的数据流。如果您需要更好的处理，则必须使用适当的 UTF-8 库

【讨论】：

这比它必须的要复杂得多。几乎不需要将 utf8 字符串拆分为单独的代码点来进行字符串匹配。只需在 utf8 字符串中查找 unicode 字符，然后在输入流中查找这些字节序列。当逐字节比较工作得很好时，无需逐个代码点进行比较