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mfc中socket字符接收不完整unicode问题

2013-10-23 12:02 337 查看


         最近在socket编程中遇到一个问题:服务器端接收的字符不完整,设置断点后发现接受的char数组中每隔一个字符有一个空,查阅相关资料后发现原因是字符编码的问题。vs2010默认使用unicode编码,即一个字符俩个字节,而传统ANSI编码为一个字节代表一个字符,所以socket编程中,使用send函数时需要注意,str.gelength()是获得字符总数,而不是字节数,所以发送时需要*2倍或者*sizeof(TCHAR)。unicode详细介绍如下:

一:字符编码

1. ASCII 

我们需要了解的最早编码是ASCII码。它用7个二进制位来表示,由于那个时期生产的大多数计算机使用8位大小的字节,因此用户不仅可以存放所有可能的 ASCII字符,而且有整整一位空余下来。

由于字节有多达8位的空间,因此许多人在想:“呀!我们可以把128~255之间的编码用做个人的应用目的。”问题在于,同时产生这种想法的人相当 多,而且在128~255之间的各个位置上应该存放什么这一问题上,真是仁者见仁智者见智。事实上,只要人们开始在美国以外的地方购买计算机,那么各种各 样的不同OEM字符集都会进入规划设计行列,并且各人都会根据自己的需要使用高位的128个字符。如此一来,甚至在同语种的文档之间就不容易实现互换。 ASCII可被扩展,最优秀的扩展方案是ISO 8859-1,通常称之为Latin-1。Latin-1包括了足够的附加字符集来写基本的西欧语言。

最后,这个人人参与的OEM终于以ANSI标准的形式形成文件。在ANSI标准中,每个人都认同如何使用低端的128个编码,这与ASCII相当一致。不过,根据所在国籍的不同,处理编码128以上的字符有许多不同的方式。这些不同的系统称为代码页。

同时,甚至更为令人头疼的事情正在逐步上演,亚洲国家的字符表有成千上万个字符,这样的字符表是用8位二进制无法表示的。该问题的解决通常有赖于称为DBCS(double byte character set,双字节字符集)的繁杂字符系统。

不过,仍然需要指出一点,多数人还是姑且认为一个字节就是一个字符,以及一个字符就是8个二进制位,并且只要确保不将字符串从一台计算机移植到另一台 计算机,或者说一种以上的语言,那么这几乎总是可以凑合。当然,只要一进入Internet,从一台计算机向另一台计算机移植字符串就成为家常便饭了,而 各种复杂状况也随之呈现出来。令人欣慰的是,Unicode随即问世了。

2.iso8859-1
属于单字节编码,最多能表示的字符范围是0-255,应用于英文系列。比如,字母'a'的编码为0x61=97。
很明显,iso8859-1编码表示的字符范围很窄,无法表示中文字符。但是,由于是单字节编码,和计算机最基础的表示单位一致,所以很多时候,仍 旧使用iso8859-1编码来表示。而且在很多协议上,默认使用该编码。比如,虽然"中文"两个字不存在iso8859-1编码,以gb2312编码为 例,应该是"d6d0 cec4"两个字符,使用iso8859-1编码的时候则将它拆开为4个字节来表示:"d6
d0 ce c4"(事实上,在进行存储的时候,也是以字节为单位处理的)。而如果是UTF编码,则是6个字节"e4 b8 ad e6 96 87"。很明显,这种表示方法还需要以另一种编码为基础。

3. GB码
全称是GB2312-80《信息交换用汉字编码字符集基本集》,1980年发布,是中文信息处理的国家标准,在大陆及海外使用简体中文的地区(如新 加坡等)是强制使用的唯一中文编码。P-Windows3.2和苹果OS就是以GB2312为基本汉字编码, Windows 95/98则以GBK为基本汉字编码、但兼容支持GB2312。 

双字节编码

范围:A1A1~FEFE

A1-A9:符号区,包含682个符号

B0-F7:汉字区,包含6763个汉字

4.GB2312
GB2312(1980年)一共收录了7445个字符,包括6763个汉字和682个其它符号。汉字区的内码范围高字节从B0-F7,低字节从 A1-FE,占用的码位是72*94=6768。其中有5个空位是D7FA-D7FE。GB2312-80中共收录了7545个字符,用两个字节编码一个 字符。每个字符最高位为0。GB2312-80编码简称国标码。
  GB2312支持的汉字太少。1995年的汉字扩展规范GBK1.0收录了21886个符号,它分为汉字区和图形符号区。汉字区包括21003个字符。

5. GB12345-90
1990年制定了繁体字的编码标准GB12345-90《信息交换用汉字编码字符集第一辅助集》,目的在于规范必须使用繁体字的各种场合,以及古籍 整理等。该标准共收录6866个汉字(比GB2312多103个字,其它厂商的字库大多不包括这些字),纯繁体的字大概有2200余个。 

双字节编码

范围:A1A1~FEFE

A1-A9:符号区,增加竖排符号

B0-F9:汉字区,包含6866个汉字

6.GBK
GBK编码(Chinese Internal Code Specification)是中国大陆制订的、等同于UCS的新的中文编码扩展国家标准。gbk编码能够用来同时表示繁体字和简体字,而gb2312只 能表示简体字,gbk是兼容gb2312编码的。GBK工作小组于1995年10月,同年12月完成GBK规范。该编码标准兼容GB2312,共收录汉字
21003个、符号883个,并提供1894个造字码位,简、繁体字融于一库。Windows95/98简体中文版的字库表层编码就采用的是GBK,通过 GBK与UCS之间一一对应的码表与底层字库联系。

英文名:Chinese Internal Code Specification

中文名:汉字内码扩展规范1.0版

双字节编码,GB2312-80的扩充,在码位上和GB2312-80兼容

范围:8140~FEFE(剔除xx7F)共23940个码位

包含21003个汉字,包含了ISO/IEC 10646-1中的全部中日韩汉字

7. BIG5编码
是目前台湾、香港地区普遍使用的一种繁体汉字的编码标准,包括440个符号,一级汉字5401个、二级汉字7652个,共计13060个汉字。 BIG5又称大五码或五大码,1984年由台湾财团法人信息工业策进会和五间软件公司宏碁 (Acer)、神通 (MiTAC)、佳佳、零壹 (Zero One)、大众 (FIC)创立,故称大五码。Big5码的产生,是因为当时台湾不同厂商各自推出不同的编码,如倚天码、IBM
PS55、王安码等,彼此不能兼容;另一方面,台湾政府当时尚未推出官方的汉字编码,而中国大陆的GB2312编码亦未有收录繁体中文字。
Big5字符集共收录13,053个中文字,该字符集在中国台湾使用。耐人寻味的是该字符集重复地收录了两个相同的字:“兀”(0xA461及0xC94A)、“嗀”(0xDCD1及0xDDFC)。
Big5码使用了双字节储存方法,以两个字节来编码一个字。第一个字节称为“高位字节”,第二个字节称为“低位字节”。高位字节的编码范围0xA1-0xF9,低位字节的编码范围0x40-0x7E及0xA1-0xFE。
尽管Big5码内包含一万多个字符,但是没有考虑社会上流通的人名、地名用字、方言用字、化学及生物科等用字,没有包含日文平假名及片假字母。
例如台湾视“着”为“著”的异体字,故没有收录“着”字。康熙字典中的一些部首用字(如“亠”、“疒”、“辵”、“癶”等)、常见的人名用字(如“堃”、“煊”、“栢”、“喆”等) 也没有收录到Big5之中。

8.UTF-8
UTF:UCS Transformation Format.考虑到unicode编码不兼容iso8859-1编码,而且容易占用更多的空间:因为对于英文字母,unicode也需要两个字节来表 示。所以unicode不便于传输和存储。因此而产生了utf编码,utf编码兼容iso8859-1编码,同时也可以用来表示所有语言的字符,不
过,utf编码是不定长编码,每一个字符的长度从1-6个字节不等。另外,utf编码自带简单的校验功能。一般来讲,英文字母都是用一个字节表示,而汉字 使用三个字节。
注意,虽然说utf是为了使用更少的空间而使用的,但那只是相对于unicode编码来说,如果已经知道是汉字,则使用GB2312/GBK无疑是 最节省的。不过另一方面,值得说明的是,虽然utf编码对汉字使用3个字节,但即使对于汉字网页,utf编码也会比unicode编码节省,因为网页中包 含了很多的英文字符。
UTF8编码后的大小是不一定,例如一个英文字母"a" 和 一个汉字 "好",编码后占用的空间大小就不样了,前者是一个字节,后者是三个字节!编码的方法是从低位到高位。黄色为标志位其它着色为了显示其,编码后的位置。

9.Unicode
Unicode字符集(简称为UCS),国际标准组织于1984年4月成立ISO/IEC JTC1/SC2/WG2工作组,针对各国文字、符号进行统一性编码。1991年美国跨国公司成立Unicode Consortium,并于1991年10月与WG2达成协议,采用同一编码字集。目前Unicode是采用16位编码体系,其字符集内容与
ISO10646的BMP(Basic Multilingual Plane)相同。Unicode于1992年6月通过DIS(Draf International Standard),目前版本V2.0于1996公布,内容包含符号6811个,汉字20902个,韩文拼音11172个,造字区6400个,保留 20249个,共计65534个。Unicode编码后的大小是一样的.例如一个英文字母 "a" 和 一个汉字 "好",编码后都是占用的空间大小是一样的,都是两个字节!
Unicode可以用来表示所有语言的字符,而且是定长双字节(也有四字节的)编码,包括英文字母在内。所以可以说它是不兼容iso8859-1编 码的,也不兼容任何编码。不过,相对于iso8859-1编码来说,uniocode编码只是在前面增加了一个0字节,比如字母'a'为"00 61"。
需要说明的是,定长编码便于计算机处理(注意GB2312/GBK不是定长编码),而unicode又可以用来表示所有字符,所以在很多软件内部是使用unicode编码来处理的,比如java。
二:选择Unicode的优势
VS 2003开始VC方面的项目都是默认使用unicode字符集,使用Unicode编码可以使您的工程同时支持多种语言,使您的工程国际化。另外,Windows
NT是使用Unicode进行开发的,整个系统都是基于Unicode的。如果调用一个API函数并给它传递一个ANSI(ASCII字符集以及由此派生并兼容的字符集,如:GB2312,通常称为ANSI字符集)字符串,那么系统首先要将字符串转换成Unicode,然后将Unicode字符串传递给操作系统。如果希望函数返回ANSI字符串,系统就会首先将Unicode字符串转换成ANSI字符串,然后将结果返回给您的应用程序。进行这些字符串的转换需要占用系统的时间和内存。如果用Unicode来开发应用程序,就能够使您的应用程序更加有效地运行。
另外,Windows NT是使用Unicode进行开发的,整个系统都是基于Unicode的。如果调用一个API函数并给它传递一个ANSI(ASCII字符集以及由此派生并兼容的字符集,如:GB2312,通常称为ANSI字符集)字符串,那么系统首先要将字符串转换成Unicode,然后将Unicode字符串传递给操作系统。如果希望函数返回ANSI字符串,系统就会首先将Unicode字符串转换成ANSI字符串,然后将结果返回给您的应用程序。进行这些字符串的转换需要占用系统的时间和内存。如果用Unicode来开发应用程序,就能够使您的应用程序更加有效地运行。

 在ANSI中,一个字符(char)的长度为一个字节(Byte)。使用Unicode时,一个字符占据一个字,

三、使用C++进行Unicode编程

  对宽字符的支持其实是ANSI C标准的一部分,用以支持多字节表示一个字符。宽字符和Unicode并不完全等同,Unicode只是宽字符的一种编码方式。

1、宽字符的定义

  在ANSI中,一个字符(char)的长度为一个字节(Byte)。使用Unicode时,一个字符占据一个字,C++在wchar.h头文件中定义了最基本的宽字符类型wchar_t:

typedef unsigned short wchar_t;

从这里我们可以清楚地看到,所谓的宽字符就是无符号短整数。

2、常量宽字符串

  对C++程序员而言,构造字符串常量是一项经常性的工作。那么,如何构造宽字符字符串常量呢?很简单,只要在字符串常量前加上一个大写的L就可以了,比如:

wchar_t *str1=L" Hello";

这个L非常重要,只有带上它,编译器才知道你要将字符串存成一个字符一个字。还要注意,在L和字符串之间不能有空格。

3、宽字符串库函数

为了操作宽字符串,C++专门定义了一套函数,比如求宽字符串长度的函数是

size_t __cdel wchlen(const wchar_t*);

  为什么要专门定义这些函数呢?最根本的原因是,ANSI下的字符串都是以’\0’来标识字符串尾的(Unicode字符串以“\0\0”结束),许多字符串函数的正确操作均是以此为基础进行。而我们知道,在宽字符的情况下,一个字符在内存中要占据一个字的空间,这就会使操作ANSI字符的字符串函数无法正确操作。以”Hello”字符串为例,在宽字符下,它的五个字符是:

0x0048 0x0065 0x006c 0x006c 0x006f

在内存中,实际的排列是:

48 00 65 00 6c 00 6c 00 6f 00

  于是,ANSI字符串函数,如strlen,在碰到第一个48后的00时,就会认为字符串到尾了,用strlen对宽字符串求长度的结果就永远会是1!

4. Windows定义的Unicode数据类型有哪些?

数据类型 说明

WCHAR Unicode字符

PWSTR 指向Unicode字符串的指针

PCWSTR 指向一个恒定的Unicode字符串的指针

对应的ANSI数据类型为CHAR,LPSTR和LPCSTR。

ANSI/Unicode通用数据类型为TCHAR,PTSTR,LPCTSTR。

5. 如何对Unicode进行操作?

字符集 特性 实例

ANSI 操作函数以str开头 strcpy

Unicode 操作函数以wcs开头 wcscpy

MBCS 操作函数以_mbs开头 _mbscpy

ANSI/Unicode 操作函数以_tcs开头 _tcscpy(C运行期库)

ANSI/Unicode 操作函数以lstr开头 lstrcpy(Windows函数)

如何表示Unicode字符串常量?

字符集 实例

ANSI “string”

Unicode L“string”

ANSI/Unicode T(“string”)或_TEXT(“string”)if( szError[0] == _TEXT(‘J’) ){ }

6. 如何编写符合ANSI和Unicode的应用程序?

(1)将文本串视为字符数组,而不是chars数组或字节数组。

(2)将通用数据类型(如TCHAR和PTSTR)用于文本字符和字符串。

(3)将显式数据类型(如BYTE和PBYTE)用于字节、字节指针和数据缓存。

(4) 将TEXT宏用于原义字符和字符串。

(5)执行全局性替换(例如用PTSTR替换PSTR)。

(6)修改字符串运算问题。例如函数通常希望在字符中传递一个缓存的大小,而不是字节。这意味着不应该传递sizeof(szBuffer),而应该传递(sizeof(szBuffer)/sizeof(TCHAR)。另外,如果需要为字符串分配一个内存块,并且拥有该字符串中的字符数目,那幺请记住要按字节来分配内存。这就是说,应该调用

malloc(nCharacters *sizeof(TCHAR)),而不是调用malloc(nCharacters)。

7、用宏实现对ANSI和Unicode通用的编程

  可见,C++有一整套的数据类型和函数实现Unicode编程,也就是说,您完全可以使用C++实现Unicode编程。

如果我们想要我们的程序有两个版本:ANSI版本和Unicode版本。当然,编写两套代码分别实现ANSI版本和Unicode版本完全是行得通的。但是,针对ANSI字符和Unicode字符维护两套代码是非常麻烦的事情。为了减轻编程的负担,C++定义了一系列的宏,帮助您实现对ANSI和Unicode的通用编程。

  C++宏实现ANSI和Unicode的通用编程的本质是根据”_UNICODE”(注意,有下划线)定义与否,这些宏展开为ANSI或Unicode字符(字符串)。

如下是tchar.h头文件中部分代码摘抄:

#ifdef  _UNICODE
typedef wchar_t     TCHAR;
#define __T(x)      L##x
#define _T(x)       __T(x)
#else
#define __T(x)      x
typedef char            TCHAR;
#endif

  可见,这些宏根据”_UNICODE” 定义与否,分别展开为ANSI或Unicode字符。 tchar.h头文件中定义的宏可以分为两类:
A、实现字符和常量字符串定义的宏我们只列出两个最常用的宏:

未定义_UNICODE(ANSI字符)定义了_UNICODE(Unicode字符)
TCHARcharwchar_t
_T(x)xL##x
注意:

  “##”是ANSI C标准的预处理语法,它叫做“粘贴符号”,表示将前面的L添加到宏参数上。也就是说,如果我们写_T(“Hello”),展开后即为L“Hello”

B、实现字符串函数调用的宏

C++为字符串函数也定义了一系列宏,同样,我们只例举几个常用的宏:

未定义_UNICODE(ANSI字符)定义了_UNICODE(Unicode字符)
_tcschrstrchrwcschr
_tcscmpstrcmpwcscmp
_tcslenstrlenwcslen
四、使用Win32 API进行Unicode编程

Win32 API中定义了一些自己的字符数据类型。这些数据类型的定义在winnt.h头文件中。例如:

typedef char CHAR;
typedef unsigned short WCHAR;    // wc,   16-bit UNICODE character
typedef CONST CHAR *LPCSTR, *PCSTR;

Win32 API在winnt.h头文件中定义了一些实现字符和常量字符串的宏进行ANSI/Unicode通用编程。同样,只例举几个最常用的:
#ifdef  UNICODE
typedef WCHAR TCHAR, *PTCHAR;
typedef LPWSTR LPTCH, PTCH;
typedef LPWSTR PTSTR, LPTSTR;
typedef LPCWSTR LPCTSTR;
#define __TEXT(quote) L##quote      // r_winnt
#else   /* UNICODE */               // r_winnt
typedef char TCHAR, *PTCHAR;
typedef LPSTR LPTCH, PTCH;
typedef LPSTR PTSTR, LPTSTR;
typedef LPCSTR LPCTSTR;
#define __TEXT(quote) quote         // r_winnt
#endif /* UNICODE */                // r_winnt

  从以上头文件可以看出,winnt.h根据是否定义了UNICODE(没有下划线),进行条件编译。

   Win32 API也定义了一套字符串函数,它们根据是否定义了“UNICODE”分别展开为ANSI和Unicode字符串函数。如:lstrlen。API的字符串操作函数和C++的操作函数可以实现相同的功能,所以,如果需要的话,建议您尽可能使用C++的字符串函数,没必要去花太多精力再去学习API的这些东西。

  也许您从来没有注意到,Win32 API实际上有两个版本。一个版本接受MBCS字符串,另一个接受Unicode字符串。例如:其实根本没有SetWindowText()这个API函数,相反,有SetWindowTextA()和SetWindowTextW()。后缀A表明这是MBCS函数,后缀W表示这是Unicode版本的函数。这些API函数的头文件在winuser.h中声明,下面例举winuser.h中的SetWindowText()函数的声明部分:
#ifdef UNICODE
#define SetWindowText  SetWindowTextW
#else
#define SetWindowText  SetWindowTextA
#endif // !UNICODE

  可见,API函数根据定义UNICODE与否决定指向Unicode版本还是MBCS版本。
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