C++：UTF-8、UTF-16、UTF-32之间的编码转换

开发语言：C++ 

功能描述：

Unicode内码转换器。用于UTF-8、UTF-16（UCS2）、UTF-32（UCS4）之间的编码转换。 

下载地址：

UnicodeConverter.zip 

版本历史：

V1.0 2010年03月12日

• 完成正式版本。

源代码：

UnicodeConverter.h

/* ---------------------------------------------------------- 文件名称：UnicodeConverter.h 作者：秦建辉 MSN：[e-mail] 当前版本：V1.0 历史版本： V1.0 2010年03月12日 完成正式版本。 功能描述： Unicode内码转换器。用于utf-8、utf-16（UCS2）、utf-32（UCS4）之间的编码转换 ------------------------------------------------------------ */ #pragma once #include <windows.h> #include <stdio.h> #include <ostream> using namespace std; class CUnicodeConverter { /* ------------------------------------------------------------- 内码转换 ------------------------------------------------------------- */ public: /* 功能：将UCS4编码转换成UTF8编码 参数： dwUCS4：要转换的UCS4编码 pbUTF8：用于存储转换后的UTF8编码。设为NULL，可以获取长度信息（字节数） 返回值： 0：无效的UCS4编码 1-6：UTF8编码的有效长度 */ static INT UCS4_To_UTF8( DWORD dwUCS4, BYTE* pbUTF8 ); /* 功能：将UTF8编码转换成UCS4编码 参数： pbUTF8：要转换的UTF8编码 dwUCS4：存储转换后的UCS4编码 返回值： 0：参数错误或无效的UTF8编码 1-6：UTF8编码的有效长度 */ static INT UTF8_To_UCS4( const BYTE* pbUTF8, DWORD& dwUCS4 ); /* 功能：将UCS4编码转换成UTF16编码 参数： dwUCS4：要转换的UCS4编码 pwUTF16：用于存储转换后的UTF16编码。设为NULL，可以获取长度信息（字符数） 返回值： 0：无效的UCS4编码 1：转换成1个UTF16编码 2：转换成2个UTF16编码 */ static INT UCS4_To_UTF16( DWORD dwUCS4, WORD* pwUTF16 ); /* 功能：将UTF16编码转换成UCS4编码 参数： pwUTF16：需要转换的UTF16编码 dwUCS4：存储转换后的UCS4编码 返回值： 0：参数错误或无效的UTF16编码 1：1个UTF16编码被转换 2：2个UTF16编码被转换 */ static INT UTF16_To_UCS4( const WORD* pwUTF16, DWORD& dwUCS4 ); /* 功能：将UTF8字符串转换成UTF16字符串 参数： pbszUTF8Str：需要转换的UTF8字符串 pwszUTF16Str：存储转换后的UTF16字符串。设为NULL，可以获取所需长度信息（字符数） 返回值： 0：转换失败 >0：UTF16字符串长度 */ static INT UTF8Str_To_UTF16Str( const BYTE* pbszUTF8Str, WORD* pwszUTF16Str ); /* 功能：将UTF16字符串转换成UTF8字符串 参数： pwszUTF16Str：需要转换的UTF16字符串 pbszUTF8Str：存储转换后的UTF8字符串。设为NULL，可以获取所需长度信息（字节数） 返回值： 0：转换失败 >0：UTF8字符串长度（不包括NULL字符） */ static INT UTF16Str_To_UTF8Str( const WORD* pwszUTF16Str, BYTE* pbszUTF8Str ); /* ------------------------------------------------------------- C文件写入操作 ------------------------------------------------------------- */ public: /* 功能：向文件中写入UTF8编码 返回值： 写入的字节数 */ static UINT Print_UTF8_By_UCS4( FILE* out, DWORD dwUCS4 ); /* 功能：向文件中写入UTF16编码 返回值： 写入的字节数 */ static UINT Print_UTF16_By_UCS4( FILE* out, DWORD dwUCS4, BOOL isBigEndian = FALSE ); /* 功能：将UTF16字符串以UTF8编码输出到文件中 返回值： 写入的字节数 */ static UINT Print_UTF8Str_By_UTF16Str( FILE* out, const WORD* pwszUTF16Str ); /* 功能：将UTF8字符串以UTF16编码输出到文件中 返回值： 写入的字节数 */ static UINT Print_UTF16Str_By_UTF8Str( FILE* out, const BYTE* pbszUTF8Str, BOOL isBigEndian = FALSE ); /* 功能：向文件中输出UTF8编码字节序标记 返回值： 写入的字节数 */ static UINT Print_UTF8_BOM( FILE* out ); /* 功能：向文件中输出UTF16编码字节序标记 返回值： 写入的字节数 */ static UINT Print_UTF16_BOM( FILE* out, BOOL isBigEndian = FALSE ); /* ------------------------------------------------------------- C++流输出操作 ------------------------------------------------------------- */ public: /* 功能：向流中写入UTF8编码 返回值： 写入的字节数 */ static UINT Print_UTF8_By_UCS4( ostream& os, DWORD dwUCS4 ); /* 功能：向流中写入UTF16编码 返回值： 写入的字节数 */ static UINT Print_UTF16_By_UCS4( ostream& os, DWORD dwUCS4, BOOL isBigEndian = FALSE ); /* 功能：将UTF16字符串以UTF8编码输出到流中 返回值： 写入的字节数 */ static UINT Print_UTF8Str_By_UTF16Str( ostream& os, const WORD* pwszUTF16Str ); /* 功能：将UTF8字符串以UTF16编码输出到流中 返回值： 写入的字节数 */ static UINT Print_UTF16Str_By_UTF8Str( ostream& os, const BYTE* pbszUTF8Str, BOOL isBigEndian = FALSE ); /* 功能：向流中输出UTF8编码字节序标记 返回值： 写入的字节数 */ static UINT Print_UTF8_BOM( ostream& os ); /* 功能：向流中输出UTF16编码字节序标记 返回值： 写入的字节数 */ static UINT Print_UTF16_BOM( ostream& os, BOOL isBigEndian = FALSE ); }; /* ------------------------------ END ------------------------------ */   

UnicodeConverter.cpp

#include "UnicodeConverter.h" /* ------------------------------------------------------------- 内码转换 ------------------------------------------------------------- */ // 转换UCS4编码到UTF8编码 INT CUnicodeConverter::UCS4_To_UTF8( DWORD dwUCS4, BYTE* pbUTF8 ) { const BYTE abPrefix[] = {0, 0xC0, 0xE0, 0xF0, 0xF8, 0xFC}; const DWORD adwCodeUp[] = { 0x80, // U+00000000 ～ U+0000007F 0x800, // U+00000080 ～ U+000007FF 0x10000, // U+00000800 ～ U+0000FFFF 0x200000, // U+00010000 ～ U+001FFFFF 0x4000000, // U+00200000 ～ U+03FFFFFF 0x80000000 // U+04000000 ～ U+7FFFFFFF }; INT i, iLen; // 根据UCS4编码范围确定对应的UTF-8编码字节数 iLen = sizeof(adwCodeUp) / sizeof(DWORD); for( i = 0; i < iLen; i++ ) { if( dwUCS4 < adwCodeUp[i] ) { break; } } if( i == iLen )return 0; // 无效的UCS4编码 iLen = i + 1; // UTF-8编码字节数 if( pbUTF8 != NULL ) { // 转换为UTF-8编码 for( ; i > 0; i-- ) { pbUTF8[i] = static_cast<BYTE>((dwUCS4 & 0x3F) | 0x80); dwUCS4 >>= 6; } pbUTF8[0] = static_cast<BYTE>(dwUCS4 | abPrefix[iLen - 1]); } return iLen; } // 转换UTF8编码到UCS4编码 INT CUnicodeConverter::UTF8_To_UCS4( const BYTE* pbUTF8, DWORD& dwUCS4 ) { INT i, iLen; BYTE b; if( pbUTF8 == NULL ) { // 参数错误 return 0; } b = *pbUTF8++; if( b < 0x80 ) { dwUCS4 = b; return 1; } if( b < 0xC0 || b > 0xFD ) { // 非法UTF8 return 0; } if( b < 0xE0 ) { dwUCS4 = b & 0x1F; iLen = 2; } else if( b < 0xF0 ) { dwUCS4 = b & 0x0F; iLen = 3; } else if( b < 0xF8 ) { dwUCS4 = b & 7; iLen = 4; } else if( b < 0xFC ) { dwUCS4 = b & 3; iLen = 5; } else { dwUCS4 = b & 1; iLen = 6; } for( i = 1; i < iLen; i++ ) { b = *pbUTF8++; if( b < 0x80 || b > 0xBF ) { // 非法UTF8 break; } dwUCS4 = (dwUCS4 << 6) + (b & 0x3F); } if( i < iLen ) { // 非法UTF8 return 0; } else { return iLen; } } // 转换UCS4编码到UCS2编码 INT CUnicodeConverter::UCS4_To_UTF16( DWORD dwUCS4, WORD* pwUTF16 ) { if( dwUCS4 <= 0xFFFF ) { if( pwUTF16 != NULL ) { *pwUTF16 = static_cast<WORD>(dwUCS4); } return 1; } else if( dwUCS4 <= 0xEFFFF ) { if( pwUTF16 != NULL ) { pwUTF16[0] = static_cast<WORD>( 0xD800 + (dwUCS4 >> 10) - 0x40 ); // 高10位 pwUTF16[1] = static_cast<WORD>( 0xDC00 + (dwUCS4 & 0x03FF) ); // 低10位 } return 2; } else { return 0; } } // 转换UCS2编码到UCS4编码 INT CUnicodeConverter::UTF16_To_UCS4( const WORD* pwUTF16, DWORD& dwUCS4 ) { WORD w1, w2; if( pwUTF16 == NULL ) { // 参数错误 return 0; } w1 = pwUTF16[0]; if( w1 >= 0xD800 && w1 <= 0xDFFF ) { // 编码在替代区域（Surrogate Area） if( w1 < 0xDC00 ) { w2 = pwUTF16[1]; if( w2 >= 0xDC00 && w2 <= 0xDFFF ) { dwUCS4 = (w2 & 0x03FF) + (((w1 & 0x03FF) + 0x40) << 10); return 2; } } return 0; // 非法UTF16编码 } else { dwUCS4 = w1; return 1; } } // 转换UTF8字符串到UTF16字符串 INT CUnicodeConverter::UTF8Str_To_UTF16Str( const BYTE* pbszUTF8Str, WORD* pwszUTF16Str ) { INT iNum, iLen; DWORD dwUCS4; if( pbszUTF8Str == NULL ) { // 参数错误 return 0; } iNum = 0; // 统计有效字符个数 while( *pbszUTF8Str ) { // UTF8编码转换为UCS4编码 iLen = UTF8_To_UCS4( pbszUTF8Str, dwUCS4 ); if( iLen == 0 ) { // 非法的UTF8编码 return 0; } pbszUTF8Str += iLen; // UCS4编码转换为UTF16编码 iLen = UCS4_To_UTF16( dwUCS4, pwszUTF16Str ); if( iLen == 0 ) { return 0; } if( pwszUTF16Str != NULL ) { pwszUTF16Str += iLen; } iNum += iLen; } if( pwszUTF16Str != NULL ) { *pwszUTF16Str = 0; // 写入字符串结束标记 } return iNum; } // 转换UTF16字符串到UTF8字符串 INT CUnicodeConverter::UTF16Str_To_UTF8Str( const WORD* pwszUTF16Str, BYTE* pbszUTF8Str ) { INT iNum, iLen; DWORD dwUCS4; if( pwszUTF16Str == NULL ) { // 参数错误 return 0; } iNum = 0; while( *pwszUTF16Str ) { // UTF16编码转换为UCS4编码 iLen = UTF16_To_UCS4( pwszUTF16Str, dwUCS4 ); if( iLen == 0 ) { // 非法的UTF16编码 return 0; } pwszUTF16Str += iLen; // UCS4编码转换为UTF8编码 iLen = UCS4_To_UTF8( dwUCS4, pbszUTF8Str ); if( iLen == 0 ) { return 0; } if( pbszUTF8Str != NULL ) { pbszUTF8Str += iLen; } iNum += iLen; } if( pbszUTF8Str != NULL ) { *pbszUTF8Str = 0; // 写入字符串结束标记 } return iNum; } /* ------------------------------------------------------------- C文件写入操作 ------------------------------------------------------------- */ // 向文件中输出UTF8编码 UINT CUnicodeConverter::Print_UTF8_By_UCS4( FILE* out, DWORD dwUCS4 ) { INT iLen; BYTE abUTF8[8]; if( out == NULL ) { return 0; } iLen = UCS4_To_UTF8( dwUCS4, abUTF8 ); if( iLen == 0 )return 0; fwrite( abUTF8, 1, iLen, out ); return iLen; } // 向文件中输出UTF16编码 UINT CUnicodeConverter::Print_UTF16_By_UCS4( FILE* out, DWORD dwUCS4, BOOL isBigEndian ) { INT i, iLen; WORD wCode, awUTF16[2]; if( out == NULL ) { return 0; } iLen = UCS4_To_UTF16( dwUCS4, awUTF16 ); if( iLen == 0 )return 0; for( i = 0; i < iLen; i++ ) { wCode = awUTF16[i]; if( isBigEndian ) { fputc( wCode >> 8, out ); // 输出高位 fputc( wCode & 0xFF, out ); // 输出低位 } else { fputc( wCode & 0xFF, out ); // 输出低位 fputc( wCode >> 8, out ); // 输出高位 } } return (iLen << 1); } // 将UTF16字符串以UTF8编码输出到文件中 UINT CUnicodeConverter::Print_UTF8Str_By_UTF16Str( FILE* out, const WORD* pwszUTF16Str ) { INT iCount, iLen; DWORD dwUCS4; if( (out == NULL) || (pwszUTF16Str == NULL) ) { return 0; } iCount = 0; while( *pwszUTF16Str ) { // 将UTF16编码转换成UCS4编码 iLen = UTF16_To_UCS4( pwszUTF16Str, dwUCS4 ); if( iLen == 0 ) { break; } pwszUTF16Str += iLen; // 向文件中输出UTF8编码 iCount += Print_UTF8_By_UCS4( out, dwUCS4 ); } return iCount; // 输出的字节数 } // 将UTF8字符串以UTF16编码输出到文件中 UINT CUnicodeConverter::Print_UTF16Str_By_UTF8Str( FILE* out, const BYTE* pbszUTF8Str, BOOL isBigEndian ) { INT iCount, iLen; DWORD dwUCS4; if( (out == NULL) || (pbszUTF8Str == NULL) ) { return 0; } iCount = 0; while( *pbszUTF8Str ) { // 将UTF16编码转换成UCS4编码 iLen = UTF8_To_UCS4( pbszUTF8Str, dwUCS4 ); if( iLen == 0 ) { break; } pbszUTF8Str += iLen; // 向文件中输出UTF8编码 iCount += Print_UTF16_By_UCS4( out, dwUCS4, isBigEndian ); } return iCount; // 输出的字节数 } // 向文件中输出UTF8字节序标记 UINT CUnicodeConverter::Print_UTF8_BOM( FILE* out ) { if( out == NULL ) { return 0; } fputc( 0xEF, out ); fputc( 0xBB, out ); fputc( 0xBF, out ); return 3; } // 向文件中输出UTF16字节序标记 UINT CUnicodeConverter::Print_UTF16_BOM( FILE* out, BOOL isBigEndian ) { if( out == NULL ) { return 0; } if( isBigEndian ) { fputc( 0xFE, out ); fputc( 0xFF, out ); } else { fputc( 0xFF, out ); fputc( 0xFE, out ); } return 2; } /* ------------------------------------------------------------- C++流输出操作 ------------------------------------------------------------- */ // 向流中输出UTF8编码 UINT CUnicodeConverter::Print_UTF8_By_UCS4( ostream& os, DWORD dwUCS4 ) { INT iLen; BYTE abUTF8[8]; if( !os )return 0; iLen = UCS4_To_UTF8( dwUCS4, abUTF8 ); if( iLen == 0 )return 0; os.write( reinterpret_cast<CHAR*>(abUTF8), iLen ); return iLen; } // 向流中输出UTF16编码 UINT CUnicodeConverter::Print_UTF16_By_UCS4( ostream& os, DWORD dwUCS4, BOOL isBigEndian ) { INT i, iLen; WORD wCode, awUTF16[2]; if( !os )return 0; iLen = UCS4_To_UTF16( dwUCS4, awUTF16 ); if( iLen == 0 )return 0; for( i = 0; i < iLen; i++ ) { wCode = awUTF16[i]; if( isBigEndian ) { os.put( wCode >> 8 ); // 输出高位 os.put( wCode & 0xFF ); // 输出低位 } else { os.put( wCode & 0xFF ); // 输出低位 os.put( wCode >> 8 ); // 输出高位 } } return (iLen << 1); } // 将UTF16字符串以UTF8编码输出到流中 UINT CUnicodeConverter::Print_UTF8Str_By_UTF16Str( ostream& os, const WORD* pwszUTF16Str ) { INT iCount, iLen; DWORD dwUCS4; if( !os || (pwszUTF16Str == NULL) )return 0; iCount = 0; while( *pwszUTF16Str ) { // 将UTF16编码转换成UCS4编码 iLen = UTF16_To_UCS4( pwszUTF16Str, dwUCS4 ); if( iLen == 0 ) { break; } pwszUTF16Str += iLen; // 向流中输出UTF8编码 iCount += Print_UTF8_By_UCS4( os, dwUCS4 ); } return iCount; // 输出的字节数 } // 将UTF8字符串以UTF16编码输出到流中 UINT CUnicodeConverter::Print_UTF16Str_By_UTF8Str( ostream& os, const BYTE* pbszUTF8Str, BOOL isBigEndian ) { INT iCount, iLen; DWORD dwUCS4; if( !os || (pbszUTF8Str == NULL) )return 0; iCount = 0; while( *pbszUTF8Str ) { // 将UTF16编码转换成UCS4编码 iLen = UTF8_To_UCS4( pbszUTF8Str, dwUCS4 ); if( iLen == 0 ) { break; } pbszUTF8Str += iLen; // 向流中输出UTF8编码 iCount += Print_UTF16_By_UCS4( os, dwUCS4, isBigEndian ); } return iCount; // 输出的字节数 } // 向流中输出UTF8字节序标记 UINT CUnicodeConverter::Print_UTF8_BOM( ostream& os ) { if( !os )return 0; os.put( 0xEF ); os.put( 0xBB ); os.put( 0xBF ); return 3; } // 向流中输出UTF16字节序标记 UINT CUnicodeConverter::Print_UTF16_BOM( ostream& os, BOOL isBigEndian ) { if( !os )return 0; if( isBigEndian ) { os.put( 0xFE ); os.put( 0xFF ); } else { os.put( 0xFF ); os.put( 0xFE ); } return 2; } /* ------------------------------ END ------------------------------ */