Wie kann man UTF-8-Strings in C mithilfe von std::string effektiv verarbeiten?

Umgang mit UTF-8 in C mit std::string

Hintergrundinformationen

Unicode: Unicode ist ein internationaler Standard zum Kodieren von Zeichen verschiedener Sprachen und Schriften.

Codepunkte und Graphem-Cluster: Unicode-Zeichen werden Codepunkten zugeordnet, und Gruppen von Codepunkten können Graphem-Cluster bilden (z. B. bestimmte diakritische Zeichen). .

UTF-Kodierungen: UTF-8, UTF-16 und UTF-32 sind gängige Unicode-Kodierungen, wobei X die Anzahl der Bits pro Codeeinheit darstellt.

std::string und std::wstring für Unicode

std::wstring Einschränkungen: wchar_t beträgt unter Windows normalerweise 16 Bit, was möglicherweise nicht alle Codepunkte angemessen darstellt. Betrachten Sie stattdessen std::u32string (std::basic_string).

Speicherdarstellung und -konvertierung: Die In-Memory-Darstellung (std::string oder std::wstring) ist unterschiedlich von der Darstellung auf der Festplatte (z. B. UTF-8), daher kann eine Konvertierung erforderlich sein.

Umgang mit UTF-8 in std::string

Vorteile:

• Geringerer Speicherbedarf durch 8-Bit-Codeeinheiten.
• Abwärtskompatibel mit ASCII.

Überlegungen:

• std::string::size() gibt die Anzahl der Bytes zurück, keine Codepunkte.
• Operationen wie str[i] können auf einzelne Bytes zugreifen, nicht auf Codepunkte.
• Verwenden Sie std::string::substr(n, width), um einen Teilstring einer bestimmten Breite (in Bytes) abzurufen.
• Regex verarbeitet Zeichenklassen oder Wiederholungen für Nicht-ASCII-Zeichen möglicherweise nicht korrekt. Verwenden Sie Klammern, um die wiederholte Sequenz explizit anzugeben.

Auswahl zwischen std::string und std::u32string

• Leistung: std::string ist möglicherweise leistungsfähiger.
• Graphem-Cluster: std::u32string vereinfacht die Handhabung von Graphem-Clustern.
• Schnittstelle mit anderer Software: Verwenden Sie std:: string bei Verbindung mit Software, die std::string oder char/char const verwendet.

Verarbeitung von Graphem-Clustern in UTF-8

• Erwägen Sie Unicode-fähige Bibliotheken:Bibliotheken wie ICU können Graphem-Cluster effektiv verarbeiten.
• Iteratoren verwenden:Iterieren Sie mit Iteratoren wie std::string über Codepunkte statt über Bytes ::begin() und std::string::end().
• Ersatzpaare kodieren und dekodieren: Für erweiterte Codepunkte, die sich über mehrere Bytes erstrecken, kodieren Sie sie als Ersatzpaare und dekodieren Sie sie sie für die ordnungsgemäße Handhabung.

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