刨根问底：C++中宽字符类型（wchar_t）的编码一定是Unicode？长度一定是16位？

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刨根问底：C++中宽字符类型（wchar_t）的编码一定是Unicode？长度一定是16位？

const_cast 发表于 2014-05-23 22:58 12753 阅读

问题的起因是和一个朋友讨论不同编码的转换问题，说到了wchar_t的类型，朋友的看法是，wchar_t的编码方式是utf-16，长度一定是16位的。我的看法不同，我认为wchar_t的长度和编码方式都是编译器和平台决定的，和语言没任何关系。

后来这个朋友为了说服我，回家把C++ Primer给我搬出来了，还给我截了个图（因为我没这本书），在这本书第30页有个表格，清楚地写着wchar_t是unicode字符，而最小尺寸是16。既然“最小尺寸是16”了，那么其他尺寸的可能性就有了，但是编码方式是怎么回事？因为凭我印象，貌似没有任何文档规定过宽字符的编码方式，我想说服我朋友，但脑子里有没有证据，不知道从何说起，因此回家仔细查了查资料，算是有了个了解。

1. 宽字符的编码方式到底是谁定的？

这里有两个选择，要么是C++语言标准，要么是编译器作者设计的；若是前者，则编码方式就没有异议了，任何平台、任何编译器，都应该一样；但若是后者，这就完全取决于编译器制作者的想法了。那么，C++中，到底是什么情况？

我们可以翻阅下C++ ISO 2003的文档，在3.91章第五条，清楚地写着wchar_t的定义如下：

Type wchar_t is a distinct type whose values can represent distinct codes for all members of the largest extended character set specified among the supported locales (22.1.1). Type wchar_t shall have the same size, signedness, and alignment requirements (3.9) as one of the other integral types, called its underlying type.

从这段描述中可以得出几个结论：1. wchar_t是用来存储所有支持区域的字符的；2. wchar_t的底层存储方式是整形，本质上也就是个整形。

其实不论是char还是wchar_t，底层的存储都是整形，因此即使你存了个字符进去，仍然会以整形的形式存储，所以这里面涉及到了一个转化问题，也就是我们所谈的字符编码。

而编码方式在以上的C++ ISO文档里并找不到文字说明，因此，可以确定，编码方式是编译器实现的，并且是没有标准的。

那么，就引出了第二个问题。

2. 编码方式有几种？宽字符存储的长度一样吗？

先从char说起，char型的常见编码方式是ASCII，ASCII编码是一种基于8位二进制数的字符编码算法，是美国ANSI制定的一种单字符编码方案，能表示256种可能的字符，常见的字母、符号、键盘指令等，全能用ASCII码表示，而由于ASCII码是基于8位的编码，因此用这种算法的编译器，char类型都占8位。请注意因果关系，是因为用了ASCII，所以char才是8位，而不是char是8位，所以采用ASCII。

同理可适用于wchar_t类型。

wchar_t的出现，是出于程序兼容多语言的需求，因为在很多语言中，字符的数量远远大于256，因此需要把原字符进行扩容，必须能表示更多的字符类型。因此wchar_t出现了，wchar_t全称是wide character type，也就是宽字符。最常见的宽字符编码方式就是unicode了，utf-16和utf-32都是unicode编码。wchar_t也主要以这两种方式实现。

utf-16是完全基于ucs-2的，但存储的方式分为Big Endian和Little Endian，区别在于存储的顺序，比如字符A用utf-16BE的方式表示是0x0041，用utf-16LE的方式表示则是0x4100，我在我的机器上试了下，用VC10编译器，wchar_t的编码方式是utf-16BE。而在gcc下是utf-32BE。

关于各种的编码算法，资料繁多，我就不多说了。

但这个问题是解决了，那就是，wchar_t的目的是编码并存储所有字符集，编码方式和存储空间大小和语言无关，只和编译器有关，因此说wchar_t的编码方式是unicode是错的。C++ Primer上的描述也是不准确的。

哦，对，最后补充一下，unicode是兼容ASCII的，ASCII所能表示的字符，用unicode编码可以得出一样的值。但不兼容GBK（也就是中文编码），如果混用两种方式编码的字符串，需要开发者手动去转换。