C|地域设置改变程序的语言环境，字符分类及字符判断函数
myzbx 2025-01-21 20:01 40 浏览
1 地域设置改变程序的语言环境
C语言是世界性的编程语言，它支持全球的语言系统，可以处理英文、中文、日文、韩文、德语、法语、拉丁文、希腊文等。我们可以通过 setlocale() 函数进行地域设置，改变程序的语言环境。地域设置是与某个地区（或者说某个国家）的语言和文化相关的一系列内容，包含字符集（字符编码）、日期格式、数字格式、货币格式（例如货币符号、国际货币代码）、字符处理（例如字符分类）、字符比较（字符排序）等。
char* setlocale (int category, const char* locale);
setlocale() 函数既可以用来对当前程序进行地域设置（本地设置、区域设置），也可以用来获取当前程序的地域设置信息。地域设置包含日期格式、数字格式、货币格式、字符处理、字符比较等多个方面的内容，当前的地域设置可以只影响某一方面的内容，也可以影响所有的内容，通过 category 参数就可以指明地域设置的影响范围。
category 的值不能随便设置，必须使用 <locale.h> 中定义的宏，下表列出了宏名及其说明。
宏（展开为常量） | 本地设置的影响范围 |
LC_ALL | 影响所有内容。 |
LC_COLLATE | 影响字符比较（字符排序），具体来说就是影响 <string.h> 头文件中的 strcoll() 和 strxfrm() 函数。 |
在默认的地域设置中（设置为"C"），比较字符大小其实比较的是字符的内码，C语言一般使用 ASCII 编码，此时比较的就是字符的 ASCII 码值；但是在其它的地域设置中，可能会有不同的比较方式，例如在中文环境下就可以按照拼音来对字符进行比较和排序。 | |
Windows 和 Linux 都支持按拼音排序，但是 Mac OS 不支持；Windows 甚至还支持按照笔画来排序，不过需要修改“控制面板 --> 区域和语言”里面的设置。 | |
LC_CTYPE | 1) 影响字符分类和字符转换，具体来说就是影响 <ctype.h> 和 <wctype.h> 头文件中的函数。 |
例如，在默认的地域设置中（设置为"C"），只有"abc...xyzABC...XYZ"才被认为是字母；但是在其它的地域设置中，可能会包含更多的字母，例如在中文环境下，拼音ü、拉丁文àá^a~a"aac"o、希腊文σωδψφ（数学物理公式中常用希腊字母）等都将成为字母。 | |
即使在特定的地域设置下，一个字符是否是字母还跟操作系统有关系，例如在中文环境下，罗马数字ⅢⅥⅦⅨ将被 Windows 和 Linux 视为字母，但是 Mac OS 就不认为它们是字母。 | |
2) 还会影响某些多字节字符和宽字符处理函数，例如 mbtowc()、mbstowcs() 等。 | |
不过在实际测试中，暂时未发现这些函数会受到 LC_CTYPE 的影响。 | |
LC_CTYPE 的影响范围最大，可以说是地域设置中最重要的一项内容。 | |
LC_MONETARY | 影响货币信息，包括货币符号、国际货币代码等；货币信息可以从 localeconv() 返回的 lconv 结构体中取得。 |
例如，美元的货币符号是$，国际代码是USD；人民币的货币符号是￥，国际代码是CNY；英镑的货币符号是lb，国际代码是GBP。 | |
LC_NUMERIC | 影响数字格式，包括小数点（用哪个字符来表示小数点）、数字分组等。 |
世界上大部分地区都使用.表示小数点，例如 12.45、0.88 等；但是在法语地区却使用,表示小数点，此时printf("%f", 12.45);的输出结果就是12,450000。 | |
LC_TIME | 影响日期时间的格式，具体来说就是影响 strftime() 函数的行为。 |
例如，美国地区书写日期的格式是月/日/年，比如08/31/2017；而大陆地区书写日期的格式是年/月/日，比如2017/08/31。 |
locale，地域设置的名称（字符串），也就是设置为哪种地域，或者说哪种语言文化。
对于不同的平台和不同的编译器，地域设置的名称可能会不同，C语言标准没有干预太多。C语言标准只是规定，各个组织在实现编译器时至少要支持以下三个名称：
地域设置名称 | 说明 |
"C" | 默认的地域设置，C语言程序启动时就使用"C"地域设置，也就是相当于调用setlocale(LC_ALL,"C")。 |
"C"是一种非常中立的地域设置，不偏向于任何一个地区，它会尽量少地包含地域设置信息，这些信息只是让C语言程序能够正常运行。大多数情况下，"C"仅仅是对小数点进行了设置（设置为.），其它的信息都被置空。 | |
"" | 使用当前操作系统默认的地域设置。这点很容易理解，如果操作系统是英文版的，那就使用英文环境，如果操作系统是中文版的，那就使用中文环境，这样做提高了C程序的兼容性，可以根据操作系统的版本自动地选择语言。 |
并不是所有的编译器都能很好的支持""，例如，Xcode 下的 LLVM 编译器就不支持""（设置为""无效）。 | |
NULL | 不指定任何名称。此时 setlocale() 不会对地域设置进行任何修改，仅仅是返回当前地域设置的名称。换句话说，如果我们仅仅想知道当前使用的是哪种地域设置，而不想修改它，那么就可以将 locale 参数置为 NULL。 |
除了以上三个强制要求的名称，其他名称在 Windows 和 Linux 下的写法一般不同，可参考：http://c.biancheng.net/ref/setlocale.html
2 字符分类及使用的分类函数
字符判断函数 | |
函数名 | 为如下参数时，返回值为真， 否则为零 |
isdigit() | 阿拉伯数字：一个'0'到'9'之间的十进制数。 |
isalpha() | 字母：小写字母或者大写字母， 在"C"区域设置外可能会加上其他的字符。 |
isblank() | 5个标准的运动控制字符（换页符FF(form feed '\f')、换行符NL(newline '\n')、回车符CR(carriage return, '\r')、水平制表符HT(horizontal tab '\t')、垂直制表符VT(vertical tab '\v')）。在"C"区域设置外可能会加上其他的字符。 |
isalnum() | 字母或者数字。 |
isxdigit() | 十六进制数字：数字， 或者字母表的前6个字母'A'到'F' 或'a'到'f'. |
islower() | 小写字母：字母a到z 中的一个， 在"C"区域设置外可能会加上其他的字符。 |
isupper() | 大写字母：字母'A'到'Z'中的一个， 在"C"区域设置外可能会加上其他的字符。 |
isspace() | 空格：空格字符''和5个标准的运动控制字符 |
isgraph() | 图形字符：占据一个打印位置， 输出到显示设备时可见的字符。 |
ispunct() | 标点符号： 非字母数字的图形字符， 至少包括表示C源程序文本的29个符号。 |
isprint() | 打印字符：图形字符或者空格符''. |
iscntrl() | 控制字符：是5 个标准的运动字符、退格符BS和警报符BEL, 加上其他可能的字符中的一个字符。 |
字符映射函数 | |
tolower() | 若参数是大写字母，返回相应的小写字母，否则返回原始参数 |
toupper() | 若参数是小写字母，返回相应的大写字母，否则返回原始参数 |
图示：
3 字符判断函数实现的部分源代码
/* set bit masks for the possible character types */
#define _UPPER 0x1 /* upper case letter */
#define _LOWER 0x2 /* lower case letter */
#define _DIGIT 0x4 /* digit[0-9] */
#define _SPACE 0x8 /* tab, carriage return, newline, */
/* vertical tab or form feed */
#define _PUNCT 0x10 /* punctuation character */
#define _CONTROL 0x20 /* control character */
#define _BLANK 0x40 /* space char */
#define _HEX 0x80 /* hexadecimal digit */
#define _LEADBYTE 0x8000 /* multibyte leadbyte */
#define _ALPHA (0x0100|_UPPER|_LOWER) /* alphabetic character */
#define isalpha(_c) ( _pctype[_c] & (_UPPER|_LOWER) )
#define isupper(_c) ( _pctype[_c] & _UPPER )
#define islower(_c) ( _pctype[_c] & _LOWER )
#define isdigit(_c) ( _pctype[_c] & _DIGIT )
#define isxdigit(_c) ( _pctype[_c] & _HEX )
#define isspace(_c) ( _pctype[_c] & _SPACE )
#define ispunct(_c) ( _pctype[_c] & _PUNCT )
#define isalnum(_c) ( _pctype[_c] & (_UPPER|_LOWER|_DIGIT) )
#define isprint(_c) ( _pctype[_c] & (_BLANK|_PUNCT|_UPPER|_LOWER|_DIGIT) )
#define isgraph(_c) ( _pctype[_c] & (_PUNCT|_UPPER|_LOWER|_DIGIT) )
#define iscntrl(_c) ( _pctype[_c] & _CONTROL )
unsigned short *_pctype = _ctype+1; /* pointer to table for char's */
unsigned short *_pwctype = _ctype+1; /* pointer to table for wchar_t's */
unsigned short _ctype[257] = {
0, /* -1 EOF */
_CONTROL, /* 00 (NUL) */
_CONTROL, /* 01 (SOH) */
_CONTROL, /* 02 (STX) */
_CONTROL, /* 03 (ETX) */
_CONTROL, /* 04 (EOT) */
_CONTROL, /* 05 (ENQ) */
_CONTROL, /* 06 (ACK) */
_CONTROL, /* 07 (BEL) */
_CONTROL, /* 08 (BS) */
_SPACE+_CONTROL, /* 09 (HT) */
_SPACE+_CONTROL, /* 0A (LF) */
_SPACE+_CONTROL, /* 0B (VT) */
_SPACE+_CONTROL, /* 0C (FF) */
_SPACE+_CONTROL, /* 0D (CR) */
_CONTROL, /* 0E (SI) */
_CONTROL, /* 0F (SO) */
_CONTROL, /* 10 (DLE) */
_CONTROL, /* 11 (DC1) */
_CONTROL, /* 12 (DC2) */
_CONTROL, /* 13 (DC3) */
_CONTROL, /* 14 (DC4) */
_CONTROL, /* 15 (NAK) */
_CONTROL, /* 16 (SYN) */
_CONTROL, /* 17 (ETB) */
_CONTROL, /* 18 (CAN) */
_CONTROL, /* 19 (EM) */
_CONTROL, /* 1A (SUB) */
_CONTROL, /* 1B (ESC) */
_CONTROL, /* 1C (FS) */
_CONTROL, /* 1D (GS) */
_CONTROL, /* 1E (RS) */
_CONTROL, /* 1F (US) */
_SPACE+_BLANK, /* 20 SPACE */
_PUNCT, /* 21 ! */
_PUNCT, /* 22 " */
_PUNCT, /* 23 # */
_PUNCT, /* 24 $ */
_PUNCT, /* 25 % */
_PUNCT, /* 26 & */
_PUNCT, /* 27 ' */
_PUNCT, /* 28 ( */
_PUNCT, /* 29 ) */
_PUNCT, /* 2A * */
_PUNCT, /* 2B + */
_PUNCT, /* 2C , */
_PUNCT, /* 2D - */
_PUNCT, /* 2E . */
_PUNCT, /* 2F / */
_DIGIT+_HEX, /* 30 0 */
_DIGIT+_HEX, /* 31 1 */
_DIGIT+_HEX, /* 32 2 */
_DIGIT+_HEX, /* 33 3 */
_DIGIT+_HEX, /* 34 4 */
_DIGIT+_HEX, /* 35 5 */
_DIGIT+_HEX, /* 36 6 */
_DIGIT+_HEX, /* 37 7 */
_DIGIT+_HEX, /* 38 8 */
_DIGIT+_HEX, /* 39 9 */
_PUNCT, /* 3A : */
_PUNCT, /* 3B ; */
_PUNCT, /* 3C < */
_PUNCT, /* 3D = */
_PUNCT, /* 3E > */
_PUNCT, /* 3F ? */
_PUNCT, /* 40 @ */
_UPPER+_HEX, /* 41 A */
_UPPER+_HEX, /* 42 B */
_UPPER+_HEX, /* 43 C */
_UPPER+_HEX, /* 44 D */
_UPPER+_HEX, /* 45 E */
_UPPER+_HEX, /* 46 F */
_UPPER, /* 47 G */
_UPPER, /* 48 H */
_UPPER, /* 49 I */
_UPPER, /* 4A J */
_UPPER, /* 4B K */
_UPPER, /* 4C L */
_UPPER, /* 4D M */
_UPPER, /* 4E N */
_UPPER, /* 4F O */
_UPPER, /* 50 P */
_UPPER, /* 51 Q */
_UPPER, /* 52 R */
_UPPER, /* 53 S */
_UPPER, /* 54 T */
_UPPER, /* 55 U */
_UPPER, /* 56 V */
_UPPER, /* 57 W */
_UPPER, /* 58 X */
_UPPER, /* 59 Y */
_UPPER, /* 5A Z */
_PUNCT, /* 5B [ */
_PUNCT, /* 5C \ */
_PUNCT, /* 5D ] */
_PUNCT, /* 5E ^ */
_PUNCT, /* 5F _ */
_PUNCT, /* 60 ` */
_LOWER+_HEX, /* 61 a */
_LOWER+_HEX, /* 62 b */
_LOWER+_HEX, /* 63 c */
_LOWER+_HEX, /* 64 d */
_LOWER+_HEX, /* 65 e */
_LOWER+_HEX, /* 66 f */
_LOWER, /* 67 g */
_LOWER, /* 68 h */
_LOWER, /* 69 i */
_LOWER, /* 6A j */
_LOWER, /* 6B k */
_LOWER, /* 6C l */
_LOWER, /* 6D m */
_LOWER, /* 6E n */
_LOWER, /* 6F o */
_LOWER, /* 70 p */
_LOWER, /* 71 q */
_LOWER, /* 72 r */
_LOWER, /* 73 s */
_LOWER, /* 74 t */
_LOWER, /* 75 u */
_LOWER, /* 76 v */
_LOWER, /* 77 w */
_LOWER, /* 78 x */
_LOWER, /* 79 y */
_LOWER, /* 7A z */
_PUNCT, /* 7B { */
_PUNCT, /* 7C | */
_PUNCT, /* 7D } */
_PUNCT, /* 7E ~ */
_CONTROL, /* 7F (DEL) */
/* and the rest are 0... */
};－End－
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