visual studio 多字节字符集-unicode字符集

 

在 Visual Studio 2019 中，编译器可以选择 多字节字符集（MBCS, Multi-Byte Character Set） 或 Unicode字符集（UTF-16） 来处理字符串。为什么有这两种字符集？以及它们与不同的字符编码（如 GBK、宽字节等）的对应关系，下面我会详细解释并提供转换表格。

1. 多字节字符集（MBCS）与Unicode字符集（UTF-16）

• 多字节字符集（MBCS）：是使用变长字节序列来表示字符的编码方式，字符的长度通常为1个字节（在 ASCII 范围内）或者 2、3、4 个字节（在其他语言的字符范围内）。在 Windows 上，MBCS 通常指代系统默认的字符编码，如 GBK（中国大陆）或 Shift-JIS（日本）等。

• Unicode字符集（UTF-16）：是全球范围内的标准字符编码，可以表示世界上几乎所有的字符。每个字符通常占用 2 个字节（在 Unicode 编码中的基本多语言平面 BMP），但对于一些较为复杂的字符，可能需要 4 字节表示。

为什么有这两种字符集？

• 历史原因：在早期的 Windows 版本中，Windows 使用了基于 MBCS 的编码来处理字符，主要是为了支持不同语言（比如 GBK、Shift-JIS、EUC-KR 等）。但是这种方式对于全球范围的字符支持不够完善，无法涵盖所有语言。

• Unicode 的引入：随着全球化需求的增加，Microsoft 引入了 Unicode（尤其是 UTF-16）来支持所有语言和字符的编码，并开始支持两种编码方式的选择。

2. 多字节字符集、Unicode字符集、宽字节、GBK编码的对应关系和转换

下表显示了多字节字符集（MBCS）、Unicode（UTF-16）、宽字节和常见的编码（如 GBK、UTF-8 等）之间的对应关系：

字符集类型	编码	字节数	适用情况/解释
多字节字符集（MBCS）	GBK	1-2 字节（变长）	支持中文字符，通常为 1 字节（ASCII）或 2 字节（中文字符），用于中国大陆区域。
多字节字符集（MBCS）	Shift-JIS	1-2 字节（变长）	支持日文字符，通常为 1 字节（ASCII）或 2 字节（日文字符）。
Unicode字符集（UTF-16）	UTF-16	2 或 4 字节（变长）	支持全球所有字符，常见的字符使用 2 字节（BMP 范围），超出范围的字符使用 4 字节（辅助平面）。
宽字节	wchar_t	2 字节（通常）	在 Windows 中，wchar_t 类型用于表示 Unicode 字符。在 Unicode 模式下，wchar_t 是 2 字节，通常与 UTF-16 对应。
UTF-8	UTF-8	1-4 字节（变长）	广泛用于 Web 和文件存储，支持全球所有字符，通常是 1 字节（ASCII 范围）或多字节（Unicode 字符）。

3. 字符集之间的转换

• MBCS（多字节字符集） → UTF-16（Unicode）： 需要将每个多字节字符集（如 GBK、Shift-JIS 等）映射到其对应的 Unicode 编码点。Windows 提供了相关函数，如 MultiByteToWideChar 来进行转换。

• UTF-16（Unicode） → MBCS（多字节字符集）： 将 Unicode 字符转换为系统默认的多字节字符集（如 GBK、Shift-JIS 等），可以使用 WideCharToMultiByte。

• MBCS（多字节字符集） → UTF-8： 可以使用 MultiByteToWideChar 和 WideCharToMultiByte 进行转换，先将多字节字符集转换为宽字符（wchar_t），再将其转换为 UTF-8 编码。

• UTF-8 → MBCS（多字节字符集）： 可以先将 UTF-8 转换为宽字符（wchar_t），然后再将其转换为 MBCS 编码。

• UTF-16（Unicode） → UTF-8： 可以使用 WideCharToMultiByte(CP_UTF8, ...) 进行转换。

4. Visual Studio 中的字符集设置

在 Visual Studio 中，字符集的选择会影响以下几个方面：

• 字符串字面量：在多字节模式下，字符串字面量是 char* 类型，而在 Unicode 模式下，字符串字面量是 wchar_t* 类型。

• API 调用：一些 Windows API 函数会有对应的多字节和 Unicode 版本。例如：

  • MessageBoxA（多字节）

  • MessageBoxW（Unicode）

• 编译时宏：UNICODE 宏在 Unicode 模式下被定义，_UNICODE 宏在 Unicode 模式下也被定义。而 MBCS 模式下，它们都不被定义。

5. 转换代码示例：

以下是一些常见的字符集转换代码示例：

从 MBCS（GBK）转换到 Unicode（UTF-16）：

// 假设 szPath 是多字节字符串（GBK 编码）
char szPath[] = "中文路径";

// 获取转换后需要的 wchar_t 缓冲区的大小
size_t len = MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, szPath, -1, NULL, 0);

// 分配 wchar_t 缓冲区
wchar_t* widePath = new wchar_t[len];

// 执行转换
MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, szPath, -1, widePath, len);

// 现在 widePath 存储了转换后的 Unicode 字符串

从 Unicode（UTF-16）转换到 MBCS（GBK）：

wchar_t szUnicodePath[] = L"中文路径";

// 获取转换后需要的 char 缓冲区的大小
size_t len = WideCharToMultiByte(CP_ACP, 0, szUnicodePath, -1, NULL, 0, NULL, NULL);

// 分配 char 缓冲区
char* mbcsPath = new char[len];

// 执行转换
WideCharToMultiByte(CP_ACP, 0, szUnicodePath, -1, mbcsPath, len, NULL, NULL);

// 现在 mbcsPath 存储了转换后的多字节字符集字符串

总结：

• 多字节字符集（MBCS） 适用于传统的单字节字符集或区域性字符集（如 GBK、Shift-JIS），每个字符占用的字节数是可变的。

• Unicode（UTF-16） 是全球字符集标准，每个字符通常占用 2 字节，支持所有语言的字符。

• 宽字节（wchar_t） 在 Unicode 模式下对应 UTF-16 编码，用于存储 Unicode 字符。

• 不同字符集之间可以通过 Windows 提供的 API 函数进行转换，常用函数有 MultiByteToWideChar 和 WideCharToMultiByte。

希望这些解释和表格能帮助你更好地理解不同字符集之间的关系及转换方式。如果有更多问题，欢迎随时提问！