C++ 中 std:wstring 和 std:string 的区别

17 Mar 2025 | 6 分钟阅读

在本文中,我们将讨论 C++ 中 std::wstringstd::string 之间的区别。但在讨论它们之间的区别之前,我们必须了解 std::wstring 和 std::string 的概念及其示例。

C++ 中 std::wstring 简介

std::wstring 是 C++ 标准模板库 (STL) 之一。它用于表示宽字符字符串。std::wstring 中的 “w” 代表宽(wide)。与 std::string 等窄字符序列相比,它保留了使用的宽字符,通常是 Unicode 字符,从而更好地支持本地化和国际化。

这是 std::wstring 的快速概述:

  • 宽字符:由于编码大小较大,宽字符通常需要比窄字符更多的内存来存储。这就是 std::wstring 设计用于与之兼容的原因。在处理多语言内容时,宽字符非常有用,因为它们可以表示来自多种字符集和语言的更多样化的字符。
  • Unicode 支持:在处理 Unicode 文本时,通常会使用 std::wstring,因为它能够存储宽字符,从而使 C++ 程序能够轻松处理来自其他国家的字符。
  • 易于使用:std::wstring 的用法与 std::string 类似。它提供了各种用于字符串操作的运算符和方法,包括比较、子字符串提取、连接等。
  • 头文件:C++ 程序必须包含 <string> 头文件才能使用 std::wstring。

示例

让我们看一个例子来说明 C++ 中 std::wstring 的用法

输出

Hello, ??????!
H
e
l
l
o
,
 
?
?
?
?
?
?
!

说明

在此示例中,我们定义了一个 std::wstring 变量 wideStr,它包含一个多语言问候语。接下来,我们输出整个字符串,并逐个打印每个字符,遍历字符串的内容。

在处理 std::wstring 时,请继续思考它使用的编码以及与窄字符字符串(如 std::string)可能存在的行为差异,这些差异都需要加以考虑。这在与可能偏好某种编码而非另一种编码的库和 API 进行交互时尤其适用。

C++ 中 std::string 简介

C++ 中的标准字符串类称为 std::string,它表示一个字符序列。它是标准模板库 (STL) 的组成部分。它提供了一种有效且实用的方法来管理可变长度的字符串。这是 std::string 的概述:

  • 动态大小:std::string 可以动态地扩展自身以适应不同长度的字符序列数据,这与传统的 C 风格字符串不同。这意味着在处理字符串时,您不必预先分配内存,也不必担心缓冲区溢出。
  • Unicode 支持:std::string 可以处理 Unicode 文本,尽管它存储的是字节而不是字符。当与 UTF-8 等库的转换方法结合使用时,尤其如此。另一方面,std::wstring 更适合直接处理 Unicode 字符和宽字符支持。
  • 丰富的功能:连接、子字符串提取、搜索、替换和比较只是 std::string 提供的众多字符串操作运算符和技术中的一部分。使用这些过程可以轻松、快速有效地执行常见的字符串任务。
  • 头文件:<string> 头文件包含到您的 C++ 程序中以使用 std::string。
  • 兼容性:通过使用正确的构造函数和转换例程,std::string 可以与 C 风格字符串 (const char*) 进行交互。这使得与需要以 null 结尾的字符数组的库和遗留 C API 的工作更加轻松。

示例

让我们看一个例子来说明 C++ 中 std::string 的用法

输出

Hello, world!
H
e
l
l
o
,
 
w
o
r
l
d
!

说明

在此示例中,我们定义了 std::string 变量 str,它表示一个简单的问候语。之后,我们显示整个字符串,并逐个打印每个字符,遍历整个字符串。

由于其适应性、易用性和丰富的功能,std::string 是 C++ 等编程语言中常用的库,通常是处理字符串的首选。

C++ 中 std:wstring 和 std:string 的区别

Difference between std:wstring and std:string in C++

std::wstringstd::string 之间存在一些区别。主要区别如下:

特点std::wstringstd::string
字符表示std::wstringwchar_t 类型存储宽字符,这通常表示 UTF-16 或 UTF-32 字符,具体取决于所使用的平台。std::string 以 char 类型存储表示 ASCII 字符的字符。
字符大小由于 wchar_t 比其他字符大,std::wstring 中的字符通常占用 2 或 4 字节内存,具体取决于平台。std::string 中的字符占用一个字节内存。
兼容的字符集std::wstring 可以处理 Unicode 等宽字符集,这使得多语言程序更容易使用。std::string 适用于用 ASCII 和其他单字节字符编码书写的字符。
移动性由于 wchar_t 的大小和编码在不同平台之间可能有所不同,std::wstring 的灵活性较低,并且可能导致跨平台兼容性问题。由于 std::string 依赖于由 ASCII 表示的字符,因此它更容易适应许多系统和编译器。
余额std::wstring 需要转换例程才能与 C 风格的宽字符串表示(const wchar_t*)配合使用,这可能会增加复杂性和开销。由于 std::string 与 C 风格字符串 (const char*) 兼容,因此很容易将其集成到 C 库和以前的代码库中。
内存开销由于 wchar_t 的尺寸较大以及可能需要额外的存储空间来表示 Unicode 字符,std::wstring 可能具有更高的计算开销,尤其是在存储空间有限的环境中。由于 char 比 wchar_t 短,std::string 通常比 std::wstring 需要更少的内存消耗。
Unicode 支持std::wstring 设计用于直接处理 Unicode 字符,从而使涉及 Unicode 字符串的操作更加简单。相比之下,std::string 对 Unicode 字符的支持有限,并且通常需要其他库或特殊实现才能获得完整的 Unicode 支持。
库函数<wstring> 头文件(或包含 <locale> 时的 <string>)包含 std::wstring 特定的函数,用于处理宽字符串特有的操作(包括转换和依赖于区域设置的操作)。<string> 头文件中包含的函数提供了一系列字符串操作算法,并且通常与 std::string 对象一起使用。

结论

总之,C++ 的 std::wstringstd::string 之间的主要区别在于它们底层使用的字符表示、内存消耗、易用性以及对 Unicode 字符集的处理能力。

由于 std::wstring 依赖于 char 类型等字符,因此它更具可移植性,并且与旧代码库兼容。但是,它在处理 ASCII 字符方面具有特定优势。它能够比 std::string 更有效地处理 Unicode 等宽字符集,因为每个字符都占用比 wchar_t 更多的内存(2 或 4 字节)。然而,在内存有限的情况下,这种较大的尺寸可能会导致额外的内存成本,从而影响性能。

此外,std::wstring 提供直接的 Unicode 支持,使国际化和本地化任务更加容易,而 std::string 可能需要额外的库或特殊实现才能完全处理 Unicode。通过标准库,这两种字符串类型都具有强大的字符串操作能力,为程序员在 C++ 应用程序中使用文本信息提供了多种选择。