Warum sind wchar_t und wstrings für die Internationalisierung in C ineffizient und was sind die besseren Alternativen?

Die Ineffizienz von Breitzeichen (wchar_t) und Wstrings in C: Alternativen zur Internationalisierung

Einführung

wchar_t, ein breiter Zeichentyp in C, war Gegenstand von Debatten in der Programmiergemeinschaft. Seine Verwendung, insbesondere in der Windows-API, hat Bedenken hinsichtlich seiner Mängel hervorgerufen. Dieser Artikel untersucht die inhärenten Nachteile von wchar_t und wstrings und untersucht alternative Ansätze für die Internationalisierung.

Die Probleme mit wchar_t

Die Definition von wchar_t erfordert, dass es jedes Zeichen darstellt jedes unterstützte Gebietsschema mit einem einzigen Codepunkt. Es kann jedoch nicht garantiert werden, dass wchar_t groß genug ist, um alle Zeichen aus verschiedenen Gebietsschemas gleichzeitig aufzunehmen. Dies stellt eine Herausforderung beim Konvertieren von Zeichenfolgen in wchar_t unter Verwendung eines Gebietsschemas und dann zurück in char unter Verwendung eines anderen Gebietsschemas dar.

Darüber hinaus war wchar_t ursprünglich dazu gedacht, die Textverarbeitung zu vereinfachen, indem eine Eins-zu-Eins-Zuordnung zwischen Codeeinheiten und Zeichen erstellt wurde . Die Einführung von Unicode, das die Darstellung von Zeichen mithilfe mehrerer Codepunkte ermöglicht, widerlegt diese Annahme jedoch. Daher kann wchar_t für einfache Textverarbeitungsalgorithmen nicht zuverlässig verwendet werden.

Die eingeschränkte Verwendung von wchar_t

In portablem Code bietet wchar_t wenig Nutzen. Während die Definition von STDC_ISO_10646 eine Eins-zu-Eins-Zuordnung zwischen wchar_t-Werten und Unicode-Codepunkten gewährleistet, hält sich Windows nicht an diese Konvention und verwendet stattdessen UTF-16 als wchar_t-Kodierung. Diese Inkonsistenz beeinträchtigt die Portabilität von Code, der für die Textverarbeitung auf wchar_t angewiesen ist.

Auf plattformspezifischen Plattformen kann wchar_t einen gewissen Wert haben, insbesondere unter Windows, wo es zum Öffnen bestimmter Dateien unerlässlich ist. Außerhalb solcher Nischenanwendungsfälle sind die Vorteile von wchar_t jedoch fraglich.

Alternativen zu Breitzeichen

UTF-8-codierte C-Strings sind eine bevorzugte Alternative zu wchar_t für portablen Code. Sie bieten eine gemeinsame Textdarstellung auf allen Plattformen und nutzen Standarddatentypen in der vorgesehenen Form. Dieser Ansatz nutzt Sprachunterstützung, String-Literale und Debugger-Integration und bietet so eine robuste Lösung für die Textverarbeitung.

Eine weitere Option besteht darin, plattformunabhängige Darstellungen zu verwenden, z. B. vorzeichenlose kurze Arrays mit UTF-16-Daten. Während dieser Ansatz die Unterstützung einer benutzerdefinierten Bibliothek erfordert, kann er eine tragbare Textverarbeitungslösung bieten.

C 11 führt char16_t und char32_t als Alternativen zu wchar_t ein und bietet Sprach- und Bibliothekserweiterungen. Obwohl nicht garantiert werden kann, dass sie UTF-16 oder UTF-32 entsprechen, ist es sehr wahrscheinlich, dass größere Implementierungen diese Kodierungen übernehmen werden. C 11 verbessert auch die UTF-8-Unterstützung, einschließlich der Einführung von UTF-8-String-Literalen.

Vermeidbare Alternativen

TCHAR, ein veralteter Windows-spezifischer Typ, sollte es sein vermieden. Es ist für die Migration von Legacy-Code konzipiert und aufgrund seiner vagen Kodierung und Datentypdefinition nicht portierbar. Da sein Zweck mit der fehlerhaften Verwendung von wchar_t übereinstimmt, bietet TCHAR keinen sinnvollen Wert.

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