Wie kann man Unicode-Codepunkte in Java-Strings effizient durchlaufen?

Iterieren durch Unicode-Codepunkte in Java-Strings

String#codePointAt() bietet eine effiziente Möglichkeit, den Unicode-Codepunkt bei einem angegebenen Zeichenoffset abzurufen . Entwickler können jedoch auf Herausforderungen stoßen, wenn sie versuchen, Codepunkte sequentiell zu durchlaufen.

Ein möglicher Ansatz besteht darin, String#charAt() zum Abrufen von Zeichen zu verwenden und dann zu prüfen, ob sie in den Bereich mit hohen Ersatzzeichen fallen. Wenn ein hoher Ersatzwert erkannt wird, kann String#codePointAt() verwendet werden, um den Codepunkt zu erhalten, und der Index kann um 2 erhöht werden. Für Zeichen außerhalb dieses Bereichs kann der char-Wert direkt als Codepunkt behandelt und der Index erhöht werden durch 1.

Dieser Ansatz wirft jedoch Bedenken hinsichtlich der Kodierung von Zeichen außerhalb der Basic Multilingual Plane (BMP) unter Verwendung des Surrogacy-Schemas auf. Darüber hinaus kann es aufgrund der wiederholten Zeichenzugriffsvorgänge zu einem Rechenaufwand kommen.

Für Szenarien mit Zeichen außerhalb des BMP verwendet Java intern eine modifizierte UTF-16-Codierung (UTF-16-ähnlich). Zeichen außerhalb des BMP werden durch eine Folge von zwei Ersatzcodeeinheiten dargestellt. Um in solchen Fällen effizient über Codepunkte zu iterieren, können Entwickler den folgenden kanonischen Ansatz verwenden:

final int length = s.length();
for (int offset = 0; offset < length; ) {
   final int codepoint = s.codePointAt(offset);

   // perform operations on the codepoint

   offset += Character.charCount(codepoint);
}

Dieser Ansatz iteriert nacheinander über die Codepunkte und verarbeitet Zeichen innerhalb des BMP und solche, die mit dem Ersatzschema codiert wurden, effektiv. Durch die Verwendung von codePointAt() und charCount() wird der Prozess für eine effiziente Codepunktüberquerung in Java-Strings optimiert.

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