C++/codecvt

codecvt 是C++标准程式库中的一个头文件，定义了C++标准中的字符编码转化的几个基本模板类。

这个头文件主要包含 std::codecvt 类模板及其特化，支持字符编码之间的转换，例如从UTF-8 到 UTF-16，或从宽字符（wchar_t）到窄字符（char）等。std::codecvt 类通常与 std::wstring_convert 类一起使用，以实现字符编码转换。

语法 codecvt 命名空间中的主要类和函数如下：

codecvt_base：定义了编码转换的状态类型和错误处理方式。 codecvt_byname：模板类，用于创建特定编码的转换器。 codecvt_utf8、codecvt_utf16：特定编码的转换器类。

std::wstring_convert<std::codecvt_utf8_utf16<wchar_t>> converter; std::wstring wide_string = converter.from_bytes("Hello, World!"); std::string narrow_string = converter.to_bytes(L"你好，世界！");

类模板

codecvt_utf8

template<
    class Elem,
    unsigned long Maxcode = 0x10ffff,
    std::codecvt_mode Mode = (std::codecvt_mode)0
> class codecvt_utf8 : public std::codecvt<Elem, char, std::mbstate_t>;

用于UTF-8编码的字节串向/从 char16_t, char32_t, wchar_t的等宽字符串转化。可用于UTF-8编码的文件的读写，无论文本模式或二进制模式。

codecvt_utf16

UTF-16与UCS2/UCS4等宽字符集之间的编码转化。

codecvt_utf8_utf16

UTF-8与UTF-16之间的编码转化。

枚举型

enum codecvt_mode {
    consume_header = 4,
    generate_header = 2,
    little_endian = 1
};

使用

通常使用类模板std::wstring_convert来实现各种宽字符与窄字符之间的转换。例如：

#include <iostream>
#include <locale>
#include <string>
#include <codecvt>

int main ()
{
  std::wstring_convert<std::codecvt_utf8_utf16<char16_t>,char16_t> conversion;
  std::string mbs = conversion.to_bytes( u"\u4f60\u597d" );  
 
  std::cout << std::hex;
  for (int i=0; i<mbs.length(); ++i)
    std::cout << int(unsigned char(mbs[i])) << ' ';
  std::cout << '\n';

  return 0;
}

下面例子对文件流做utf8到宽字符转换：

 
#include <fstream>
#include <iostream> 
#include <locale>
#include <codecvt>
#include <iosfwd> 
int main()
{
	// UTF-8 data with BOM
	std::ofstream("c:\\temp\\text.txt") << u8"\ufeffz\u6c34\U000200fa";  // including latin small letter 'z' U+007a   CJK ideograph "水"
	// read the UTF8 file, skipping the BOM
	std::wifstream fin("c:\\temp\\text.txt");
	fin.imbue(std::locale(fin.getloc(),
		new std::codecvt_utf8<wchar_t, 0x10ffff, std::consume_header>)); //std::codecvt_utf8 是一个模板类，提供了从 UTF-8 编码到其他字符类型（如 wchar_t）的转换支持。
                                       // 采取的有效的Unicode字符集的最大值0x10ffff，即所有合法的 Unicode 字符都能被表示。
                                       // std::consume_header 表示在进行编码转换时，如果存在 BOM（字节顺序标记），则会将其消费掉（即忽略 BOM），而不会将其作为字符输出。
    std::cout << "Read from file using UTF-8/UCS2 codecvt\n";
	for (wchar_t c; fin.get(c); )
		std::wcout << std::hex << std::showbase << static_cast<unsigned short>(c) << '\n';
/* 输出为:
0x7a
0x6c34
0xfa  */
             
    std::wifstream fin1("c:\\temp\\text.txt");
    fin1.imbue(std::locale(fin1.getloc(), new std::codecvt_utf8_utf16<wchar_t>));
    std::cout << "Read from file using UTF-8/UTF-16 codecvt\n";
    
    for (wchar_t c; fin1 >> c; )
        std::wcout << std::hex << std::showbase << static_cast<unsigned short>(c) << '\n';
/* 输出为:
0x7a
0x6c34
0xd840
0xdcfa
*/
	return 0;
}

参考文献

Standard library header <codecvt>