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C++/WinRT での文字列の処理

  • [アーティクル]

C++/WinRT では、C++ 標準ライブラリの std::wstring などのワイド文字列型 (注: std::string などのナロー文字列ではない) を使用して Windows ランタイム API を呼び出すことができます。 C++/WinRT には winrt::hstring というカスタム文字列型があります (%WindowsSdkDir%Include\<WindowsTargetPlatformVersion>\cppwinrt\winrt\base.h である C++/WinRT 基本ライブラリで定義)。 これは、Windows ランタイムのコンストラクター、関数、およびプロパティで実際に受け取られ、返される文字列型です。 ただし、多くの場合、hstring の変換コンストラクターと変換演算子のおかげで、ご自分のクライアント コードで hstring を認識するかどうかを選択できます。 API を作成している場合は、hstring を理解しておく必要性が高くなると思われます。

C++ には多くの文字列型があります。 バリアントは、C++ 標準ライブラリの std::basic_string に加えて、多くのライブラリに存在します。 C++17 にはすべての文字列型間のギャップを埋めるための文字列変換ユーティリティ、および std::basic_string_view があります。 winrt::hstring は std::wstring_view と互換性があり、これにより std::basic_string_view の設計目的である相互運用性が提供されます。

Uri での std::wstring (および必要に応じて winrt::hstring) の使用

Windows::Foundation::Uri は winrt::hstring から作成されます。

public:
    Uri(winrt::hstring uri) const;

ただし、hstring には変換コンストラクターがあるため、それを意識せずに操作することができます。 次のコード例で、ワイド文字列リテラル、ワイド文字列ビュー、および std::wstring から Uri を作成する方法を示します。

#include <winrt/Windows.Foundation.h>
#include <string_view>

using namespace winrt;
using namespace Windows::Foundation;

int main()
{
    using namespace std::literals;

    winrt::init_apartment();

    // You can make a Uri from a wide string literal.
    Uri contosoUri{ L"http://www.contoso.com" };

    // Or from a wide string view.
    Uri contosoSVUri{ L"http://www.contoso.com"sv };

    // Or from a std::wstring.
    std::wstring wideString{ L"http://www.adventure-works.com" };
    Uri awUri{ wideString };
}

プロパティ アクセサー Uri::Domain の型は hstring です。

public:
    winrt::hstring Domain();

ただし、この場合も、hstring の std::wstring_view への変換演算子のおかげで、その詳細を認識するかどうかは任意です。

// Access a property of type hstring, via a conversion operator to a standard type.
std::wstring domainWstring{ contosoUri.Domain() }; // L"contoso.com"
domainWstring = awUri.Domain(); // L"adventure-works.com"

// Or, you can choose to keep the hstring unconverted.
hstring domainHstring{ contosoUri.Domain() }; // L"contoso.com"
domainHstring = awUri.Domain(); // L"adventure-works.com"

同様に、IStringable::ToString は hstring を返します。

public:
    hstring ToString() const;

Uri は IStringable インターフェイスを実装しています。

// Access hstring's IStringable::ToString, via a conversion operator to a standard type.
std::wstring tostringWstring{ contosoUri.ToString() }; // L"http://www.contoso.com/"
tostringWstring = awUri.ToString(); // L"http://www.adventure-works.com/"

// Or you can choose to keep the hstring unconverted.
hstring tostringHstring{ contosoUri.ToString() }; // L"http://www.contoso.com/"
tostringHstring = awUri.ToString(); // L"http://www.adventure-works.com/"

hstring::c_str 関数を使用して、hstring から標準ワイド文字列を取得することができます (std::wstring から取得する場合と同様です)。

#include <iostream>
std::wcout << tostringHstring.c_str() << std::endl;

hstring がある場合、そこから Uri を作成することができます。

Uri awUriFromHstring{ tostringHstring };

hstring を受け取るメソッドを考えてみます。

public:
    Uri CombineUri(winrt::hstring relativeUri) const;

そのような場合にも、前述したすべてのオプションが適用されます。

std::wstring contact{ L"contact" };
contosoUri = contosoUri.CombineUri(contact);
    
std::wcout << contosoUri.ToString().c_str() << std::endl;

hstring は、メンバー std::wstring_view 変換演算子を持っており、コストを伴わずに変換が実行されます。

void legacy_print(std::wstring_view view);

void Print(winrt::hstring const& hstring)
{
    legacy_print(hstring);
}

winrt::hstring の関数と演算子

コンストラクター、演算子、関数、および反復子のホストが winrt::hstring に対して実装されています。

hstring は範囲であるため、範囲ベースの for、または std::for_each で使用できます。 C++ 標準ライブラリ内の対応部分と自然かつ効率的に比較するための比較演算子も提供されます。 また、関連コンテナーのキーとして hstring を使用するために必要なものがすべて含まれています。

多くの C++ ライブラリが std::string を使用し、UTF-8 テキストでのみ動作することは認識されています。 利便性を考慮して、双方向に変換するための winrt::to_string や winrt::to_hstring などのヘルパーが提供されています。

WINRT_ASSERT はマクロ定義であり、_ASSERTE に展開されます。

winrt::hstring w{ L"Hello, World!" };

std::string c = winrt::to_string(w);
WINRT_ASSERT(c == "Hello, World!");

w = winrt::to_hstring(c);
WINRT_ASSERT(w == L"Hello, World!");

hstring の関数および演算子のその他の例および詳細については、winrt::hstring API リファレンス トピックをご覧ください。

winrt::hstring および winrt::param::hstring の根拠

Windows ランタイムは wchar_t 文字によって実装されていますが、Windows ランタイムのアプリケーション バイナリ インターフェイス (ABI) は std::wstring や std::wstring_view が提供するもののサブセットではありません。 これらを使用すると、効率が大幅に低下します。 代わりに、C++/WinRT は winrt::hstring を提供します。これは、基礎となる HSTRING と互換性がある不変文字列を表し、std::wstring の場合と同様にインターフェイスの背後に実装されています。

論理的に winrt::hstring を受け入れるはずの C++/WinRT 入力パラメーターが、実際には winrt::param::hstring を予期している場合があります。 param 名前空間には、自然に C++ 標準ライブラリにバインドしてコピーやその他の非効率性を回避するために、入力パラメーターの最適化にのみ使用される一連の型が含まれています。 これらの型は直接使用しないでください。 独自の関数で最適化を使用する場合は、std::wstring_view を使用します。 また、「ABI 境界へのパラメーターの受け渡し」もご覧ください。

重要なことは、Windows ランタイムの文字列管理の詳細はほとんど無視して、自分が理解していることを効率的に操作することができるということです。 また、これは Windows ランタイムで文字列を大量に使用する場合は重要になります。

書式指定文字列

文字列の書式設定のための 1 つのオプションは std::wostringstream です。 次の例では、単純なデバッグ トレース メッセージを書式設定して表示します。

#include <sstream>
#include <winrt/Windows.UI.Input.h>
#include <winrt/Windows.UI.Xaml.Input.h>
...
void MainPage::OnPointerPressed(winrt::Windows::UI::Xaml::Input::PointerRoutedEventArgs const& e)
{
    winrt::Windows::Foundation::Point const point{ e.GetCurrentPoint(nullptr).Position() };
    std::wostringstream wostringstream;
    wostringstream << L"Pointer pressed at (" << point.X << L"," << point.Y << L")" << std::endl;
    ::OutputDebugString(wostringstream.str().c_str());
}

プロパティを設定する正しい方法

setter 関数に値渡しでプロパティを設定します。 次に例を示します。

// The right way to set the Text property.
myTextBlock.Text(L"Hello!");

次のコードは正しくありません。 コンパイルはされますが、行われることは、Text() アクセサー関数によって返される一時的な winrt::hstring を変更した後、結果を破棄するだけです。

// *Not* the right way to set the Text property.
myTextBlock.Text() = L"Hello!";

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