C++里将string类字符串（utf-8编码）分解成单个字（可中英混输）

最新推荐文章于 2025-11-02 18:52:48 发布

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本文深入探讨了UTF-8编码规则，特别是在C++中处理中文字符的挑战。通过分析UTF-8编码特性，提供了一种有效的方法来将UTF-8编码的字符串分解成单个字符，适用于中文和英文混合的场景。文章还对比了两种不同的实现方式，优化了代码效率。

最近在建词典，使用Trie字典树，需要把字符串分解成单个字。由于传入的字符串中可能包含中文或者英文，它们的字节数并不相同。一开始天真地认为中文就是两个字节，于是很happy地直接判断当前位置的字符的ASCII码是否处于0~127之间，如果是就提取一个字符，否则提取两个。在测试分字效果的时候，这种方法出了问题。比如我传一个“abcde一二三四五”进去，abcde可以正常分解成 a b c d e，而后面的“一二三四五”则成了乱码。

　　于是我开启了谷歌之旅，搜索“如何在C++中将string中的中文分解成单个字”云云，搜索到的方法大多与我之前的方法雷同，把代码copy下来直接运行也是会出现乱码。我突然想到，linux下可能会出现中文乱码的原因之一就是编码问题，于是我打开了vim的配置文件，发现我确实是把中文设置成了utf-8。

　　发现了这点之后，我专门搜索了utf-8，得知它是一种变长编码，具体规则如下：

　　1）对于单字节的符号，字节的第一位设为0，后面7位为这个符号的unicode码。因此对于英语字母，UTF-8编码和ASCII码是相同的。

　　2）对于n字节的符号（n>1），第一个字节的前n位都设为1，第n+1位设为0，后面字节的前两位一律设为10。剩下的没有提及的二进制位，全部为这个符号的unicode码。

　　如表：

1字节	0xxxxxxx
2字节	110xxxxx 10xxxxxx
3字节	1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
4字节	11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
5字节	111110xx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
6字节	1111110x 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx

　　有了这个，思路就清晰了：首先，我要判断之后一个字是几个字节的，然后截取相应的字节数。于是有了如下代码：

复制代码

 1 void Dictionary::splitWord(const string & word, vector<string> & characters)
 2 {
 3     int num = word.size();
 4     int i = 0;
 5     while(i < num)
 6     {
 7         int size;    
 8         if(word[i] & 0x80)
 9         {
10             if(word[i] & 0x20)
11             {
12                 if(word[i] & 0x10)
13                 {
14                     if(word[i] & 0x08)
15                     {
16                         if(word[i] & 0x04)
17                         {
18                                 size = 6;
19                         }else{
20                             size = 5;
21                         }
22                     }else{
23                         size = 4;
24                     }
25                 }else{
26                     size = 3;
27                 }
28             }else{
29                 size = 2;
30             }
31         }else{
32             size = 1;
33         }
34         string subWord;
35         subWord = word.substr(i, size);
36         characters.push_back(subWord);
37         i += size;
38     }
39 }

复制代码

　　if之中嵌套if，虽然过程很清晰，但是代码行数也太多了，于是对其进行修改，得到如下代码：

复制代码

 1 void Dictionary::splitWord(const string & word, vector<string> & characters)
 2 {
 3     int num = word.size();
 4     int i = 0;
 5     while(i < num)
 6     {
 7         int size = 1;
 8         if(word[i] & 0x80)
 9         {
10             char temp = word[i];
11             temp <<= 1;
12             do{
13                 temp <<= 1;
14                 ++size;
15             }while(temp & 0x80);
16         }
17         string subWord;
18         subWord = word.substr(i, size);
19         characters.push_back(subWord);
20         i += size;
21     }
22 }

复制代码

　　少了一半左右。

　　分解出来的结果是存在vector容器中的，这个可以根据具体需要进行更改。

　　最后发现，中文在utf-8编码中是三个字节的

　　其实，只需要手动打印出对应string的size，就可以计算出每个字占多少字节了，当时怎么没发现呢？

转自：https://www.cnblogs.com/chinxi/p/6129774.html

bool is_str_utf8(const char* str)
{
    unsigned int nBytes = 0;//UFT8可用1-6个字节编码,ASCII用一个字节
    unsigned char chr = *str;
    bool bAllAscii = true;
    for (unsigned int i = 0; str[i] != '\0'; ++i){
        chr = *(str + i);
        //判断是否ASCII编码,如果不是,说明有可能是UTF8,ASCII用7位编码,最高位标记为0,0xxxxxxx
        if (nBytes == 0 && (chr & 0x80) != 0){
            bAllAscii = false;
        }
        if (nBytes == 0) {
            //如果不是ASCII码,应该是多字节符,计算字节数
            if (chr >= 0x80) {
                if (chr >= 0xFC && chr <= 0xFD){
                    nBytes = 6;
                }
                else if (chr >= 0xF8){
                    nBytes = 5;
                }
                else if (chr >= 0xF0){
                    nBytes = 4;
                }
                else if (chr >= 0xE0){
                    nBytes = 3;
                }
                else if (chr >= 0xC0){
                    nBytes = 2;
                }
                else{
                    return false;
                }
                nBytes--;
            }
        }
        else{
            //多字节符的非首字节,应为 10xxxxxx
            if ((chr & 0xC0) != 0x80){
                return false;
            }
            //减到为零为止
            nBytes--;
        }
    }
    //违返UTF8编码规则
    if (nBytes != 0) {
        return false;
    }
    if (bAllAscii){ //如果全部都是ASCII, 也是UTF8
        return true;
    }
    return true;
}

std::string gb2312_to_utf8(std::string const &strGb2312)
{
    std::vector<wchar_t> buff(strGb2312.size());
#ifdef _MSC_VER
    std::locale loc("zh-CN");
#else
    std::locale loc("zh_CN.GB18030");
#endif
    wchar_t* pwszNext = nullptr;
    const char* pszNext = nullptr;
    mbstate_t state = {};
    int res = std::use_facet<std::codecvt<wchar_t, char, mbstate_t> >
            (loc).in(state,
                     strGb2312.data(), strGb2312.data() + strGb2312.size(), pszNext,
                     buff.data(), buff.data() + buff.size(), pwszNext);

    if (std::codecvt_base::ok == res)
    {
        std::wstring_convert<std::codecvt_utf8<wchar_t>> cutf8;
        return cutf8.to_bytes(std::wstring(buff.data(), pwszNext));
    }

    return "";

}