C++/WinRT 中的字符串处理

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07/13/2023

利用 C++/WinRT，你可以使用 C++ 标准库宽字符串类型（如 std::wstring）调用 Windows 运行时 API（注：不要使用窄字符串类型，例如 std::string）。 C++/WinRT 确实有名为 winrt::hstring 的自定义字符串类型（在 C++/WinRT 基础库 %WindowsSdkDir%Include\<WindowsTargetPlatformVersion>\cppwinrt\winrt\base.h 中定义）。这是 Windows 运行时构造函数、函数和属性实际上采用并返回的字符串类型。但在很多情况下（由于 hstring 的转换构造函数和转换运算符），你可以选择是否要注意客户端代码中的 hstring。如果你要创作 API，则很可能需要了解 hstring。

C++ 中有很多字符串类型。除了 C++ 标准库中的 std::basic_string 之外，变体还存在于很多库中。 C++17 具有字符串转换实用程序和 std::basic_string_view，用来消除所有字符串类型之间的差别。 winrt::hstring 利用 std::wstring_view 提供了可转换性，以实现 std::basic_string_view 应有的互操作性。

将 std::wstring（也可以选择 winrt::hstring）与 Uri 结合使用

Windows::Foundation::Uri 从 winrt::hstring 构建。

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

但 hstring 具有可让你使用它而无需注意它的转换构造函数。下面是一个代码示例，展示了如何从宽字符串参数、从宽字符串视图和从 std::wstring 创建 Uri。

#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 };
}

属性访问器 Uri::Domain 属于类型 hstring。

public:
    winrt::hstring Domain();

但重复一下，由于 hstring 的 std::wstring_view 的转换运算符，注意该细节是一个可选操作。

// 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"

同样，IStringable::ToString 将返回 hstring。

public:
    hstring ToString() const;

Uri 将实现 IStringable 接口。

// 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/"

你可以使用 hstring::c_str function 函数从 hstring 获取标准宽字符串（正如你可以从 std::wstring 获取一样）。

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

如果你有 hstring，则可以通过它创建 Uri。

Uri awUriFromHstring{ tostringHstring };

考虑一个采用 hstring 的方法。

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

你刚刚看到的所有选项在这类情况下也适用。

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

hstring 具有成员 std::wstring_view 转换运算符，转换是免费实现的。

void legacy_print(std::wstring_view view);

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

winrt::hstring 函数和运算符

为 winrt::hstring 实现了大量构造函数、运算符、函数和迭代程序。

hstring 是一个范围，因此你可以将其与基于范围的 for 或与 std::for_each 一起使用。它还提供了一个比较运算符，用于自然、高效地与它在 C++ 标准库中的对应项进行比较。它还包含将 hstring 用作关联容器的键所需的一切。

我们发现很多 C++ 库使用了 std::string，并且仅与 UTF-8 文本配合。为方便起见，我们提供了 winrt::to_string、winrt::to_hstring 等用于来回转换的帮助程序。

WINRT_ASSERT 是宏定义，并且它扩展到 _ASSERTE。

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!");

有关 hstring 函数和运算符的更多示例和信息，请参阅 winrt::hstring API 参考主题。

winrt::hstring 和 winrt::param::hstring 的原理

Windows 运行时根据 wchar_t 字符实现，但 Windows 运行时的应用程序二进制接口 (ABI) 不是 std::wstring 或 std::wstring_view 提供的内容的一部分。使用这些将导致效率显著降低。相反，C++/WinRT 提供了 winrt::hstring，它表示与基础 HSTRING 一致的不可变字符串，在与 std::wstring 的接口相似的接口后面实现。

你可能会注意到在逻辑上应该接受 winrt::hstring 的 C++/WinRT 输入参数实际上需要 winrt::param::hstring。 param 命名空间包含一组类型，专用于优化输入参数以自然地绑定到 C++ 标准库类型，以及避免副本和其他低效率现象。你不应直接使用这些类型。如果你要对自己的函数使用优化，则应使用 std::wstring_view。另请参阅将参数传递到 ABI 边界。

这样，你便可以在很大程度上忽略 Windows 运行时字符串管理的细节，并使用你了解的资源高效地工作。考虑到在 Windows 运行时中使用字符串的频率，这一点很重要。

设置字符串格式

用于字符串格式化的一个选择是 std::wostringstream。下面是格式化和显示简单调试跟踪消息的示例。

#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());
}

设置属性的正确方式

可以将值传递给 setter 函数，以这种方式设置属性。下面是一个示例。

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

以下代码不正确。它可以编译，但只是修改 Text() 访问器函数返回的临时 winrt::hstring，然后就会将结果抛开。

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

通过