iostreams - 将 `wchar_t` 或 `charXX_t` 值打印为字符

Question

如果您将 wchar_t、char16_t 或 char32_t 值提供给窄 ostream，它将打印代码点的数值。

#include <iostream>
using std::cout;
int main()
{
    cout << 'x' << L'x' << u'x' << U'x' << '\n';
}

打印x120120120。这是因为basic_ostream 与其charT 的特定组合有一个operator<<，但其他字符类型没有类似的运算符，因此它们被静默转换为int 并以这种方式打印。类似地，非窄字符串文字（L"x"、u"x"、U"X"）将被静默转换为void*并打印为指针值，非窄字符串objects（@ 987654338@, u16string, u32string) 甚至无法编译。

所以，问题是：在狭窄的 ostream 上打印wchar_t、char16_t 或 char32_t 值的最不可怕的方法是，作为字符，而不是作为代码点的数值？它应该正确地将在 ostream 的编码中可表示的 所有 个代码点转换为该编码，并在代码点不可表示时报告错误。 （例如，给定u'…' 和一个UTF-8 ostream，应该将三字节序列0xE2 0x80 0xA6 写入流；但给定u'â' 和一个KOI8-R ostream，应该报告错误。）

同样，如何在窄流上打印非窄 C 字符串或字符串对象，转换为输出编码？

如果这不能在 ISO C++11 中完成，我将采用特定于平台的答案。

（灵感来自this question。）

Answer 1

正如您所指出的，狭窄的 ostream 没有 operator<<(std::ostream&, const wchar_t)。但是，如果您想使用该语法，您可以教 ostream 如何处理 wchars，以便选择该例程作为比需要先转换为整数的例程更好的重载。

如果您喜欢冒险：

namespace std {
  ostream& operator<< (ostream& os, wchar_t wc) {
    if(unsigned(wc) < 256) // or another upper bound
      return os << (unsigned char)wc;
    else
      throw your_favourite_exception; // or handle the error in some other way
  }
}

否则，请创建一个简单的 struct，它透明地包含 wchar_t 并具有自定义 friend operator<<，并在输出之前将宽字符转换为该字符。

编辑：要在区域设置之间进行即时转换，您可以使用<cwchar> 中的函数，例如：

ostream& operator<< (ostream& os, wchar_t wc) {
    std::mbstate_t state{};
    std::string mb(MB_CUR_MAX, '\0');
    size_t ret = std::wcrtomb(&mb[0], wc, &state);
    if(ret == static_cast<std::size_t>(-1))
        deal_with_the_error();
    return os << mb;
}

不要忘记将您的语言环境设置为系统默认设置：

std::locale::global(std::locale(""));
std::cout << L'ŭ';