C++ 中的 std::ctype::widen 和 do_widen

2025 年 5 月 17 日 | 4 分钟阅读

在 C++ 中，字符管理在文本处理中至关重要。另一方面，字符的表示在不同的区域设置和编码方法之间可能会有很大差异。为了更容易地处理字符，C++ 提供了 std::ctype 类模板，它带有 std::ctype::do_widen 和 std::ctype::widen 等操作。在本文中，我们将讨论 std::ctype::widen 和 std::ctype::do_widen 及其语法和示例。

什么是 std::ctype？

从根本上说，std::ctype 函数充当处理字符转换和分类的区域设置特定方面。它通过封装指导字符行为的区域设置特定规则，允许开发人员以区域设置感知的方式与字符交互。在其众多功能中，字符转换是最重要的功能之一，因为它允许字符在内部和外部表示。

什么是 std::ctype::widen？

std::ctype 类模板包含 std::ctype::widen 函数。字符在 C++ 区域设置使用的外部和内部表示之间进行转换。它接收一个 char 类型的单个参数，表示需要转换的字符，然后返回内部表示中的等效字符。

语法

它具有以下语法：

示例

让我们举一个例子来说明 C++ 中的 std::ctype::widen。

#include<iostream>
#include<locale>
int main() {
    // Create a locale object representing the default locale
    std::locale loc;
    // Obtain a reference to the std::ctype<char> facet of the current locale
    const std::ctype<char>& ct = std::use_facet<std::ctype<char>>(loc);
    // Define an external character
    char externalChar = 'A';
    // Convert the external character to its internal representation
    wchar_t internalChar = ct.widen(externalChar);
    // Print both the external and internal characters
    std::cout << "External char: " << externalChar << std::endl;
    std::wcout << "Internal char: " << internalChar << std::endl;
    return 0;
}

输出

代码解释

创建区域设置对象

在此示例中，创建了一个区域设置对象 loc 以反映系统的默认区域设置。

获取 ctype 函数

通过使用 std::use_facet<std::ctype>(loc) 获取对当前区域设置的 std::ctype 函数的引用。
这个方面提供了根据当前区域的规定对字符进行分类和转换的工具。

定义外部字符

外部字符 externalChar 代表外部编码方案中的字符，它被定义为值“A”。

字符转换

在 ctype 方面 (ct) 上调用 std::ctype::widen 函数，将外部字符 externalChar 转换为其内部表示。
此函数可以将单字节外部字符转换为其匹配的宽字符内部表示。

什么是 std::ctype::do_widen？

std::ctype::do_widen 函数是 std::ctype 类模板中的一个虚成员函数。此函数执行外部和内部表示之间的实际字符转换。派生类重写此函数以提供区域设置特定的字符转换行为。

语法

它具有以下语法：

示例

让我们举一个例子来说明 C++ 中的 std::ctype::do_widen。

#inlcude<iostream>
#include<locale>
class MyCustomCType : public std::ctype<wchar_t> {
public:
    explicit MyCustomCType(size_t refs = 0) : std::ctype<wchar_t>(refs) {}
protected:
    wchar_t do_widen(char c) const override {
        return L'x'; // Custom conversion logic: convert any character to 'x'
    }
};
int main() {
    std::locale loc(std::locale(), new MyCustomCType);
    const MyCustomCType& ct = std::use_facet<MyCustomCType>(loc);
    char externalChar = 'A';
    wchar_t internalChar = ct.widen(externalChar);
    std::wcout << "External char: " << externalChar << std::endl;
    std::wcout << "Internal char: " << internalChar << std::endl;
    return 0;
}

输出

代码解释

重写字符转换

在此示例中，MyCustomCType 类重写了 do_widen 函数。
此虚函数负责将外部字符 (char) 转换为其内部表示 (wchar_t)。
在此自定义实现中，任何外部字符都将更改为内部字符“x”。

区域设置形成

使用构造函数 std::locale() 和默认参数生成区域设置对象 loc。

集成自定义方面

自定义 ctype 方面 MyCustomCType 通过将其作为参数传递给构造函数 std::locale(loc, new MyCustomCType) 来集成到区域设置 loc 中。

获取方面

使用 std::use_facet(loc) 检索对区域设置 loc 的 MyCustomCType 方面的引用并将其保存在 ct 中。

外部字符编码

ExternalChar 被定义为值为“A”的外部字符。

字符转换

通过调用自定义 ctype 方面 ct 的 broaden 函数，将外部字符 externalChar 转换为其内部表示，并存储在 internalChar 中。

另一个示例

让我们再举一个 C++ 程序来演示 std::ctype::widen 和 std::ctype::do_widen。

#include<iostream>
#inlcude<locale>
class MyCustomCType : public std::ctype<wchar_t> {
public:
    explicit MyCustomCType(size_t refs = 0) : std::ctype<wchar_t>(refs) {}
public:
    wchar_t do_widen(char c) const override {
        // Custom conversion logic for do_widen: convert any character to 'x'
        return L'x';
    }
};
int main() {
    // Create a locale object with a custom ctype facet
    std::locale loc(std::locale(), new MyCustomCType);
    // Get a reference to the custom ctype facet
    const MyCustomCType& ct = std::use_facet<MyCustomCType>(loc);
    // Define an external character
    char externalChar = 'A';
    // Convert the external character to internal representation using std::ctype::widen
    wchar_t internalCharWiden = ct.widen(externalChar);
    // Convert the external character to internal representation using the custom do_widen function
    wchar_t internalCharDoWiden = ct.do_widen(externalChar);
    // Print both internal characters
    std::wcout << "Using std::ctype::widen:" << std::endl;
    std::wcout << "External char: " << externalChar << std::endl;
    std::wcout << "Internal char: " << internalCharWiden << std::endl;
    std::wcout << "\nUsing custom do_widen function:" << std::endl;
    std::wcout << "External char: " << externalChar << std::endl;
    std::wcout << "Internal char: " << internalCharDoWiden << std::endl;
    return 0;
}

输出

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C++ 中的 std::ctype::widen 和 do_widen

什么是 std::ctype？

什么是 std::ctype::widen？

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示例

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