std::char_traits

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在标头 <string> 定义
template<

    class CharT

> class char_traits;

char_traits 类是一种特征类模板，对给定的字符类型抽象基础字符和字符串比较操作。其所定义的操作集，使得各种泛型算法几乎总是可以基于它实现。从而可以将这些算法用于几乎任何可能的字符或字符串类型，只需提供自定义的 char_traits 类即可。

char_traits 类模板表现为显式实例化的基础。用户可以对任何自定义字符类型提供特化。标准字符类型上已定义了数种特化（见下文），其他特化不需要满足字符特征 (CharTraits) 的要求。

特化

标准库提供以下标准特化：

在标头 <string> 定义
std::char_traits<char> char 的标准字符特征
std::char_traits<wchar_t> wchar_t 的标准字符特征
std::char_traits<char8_t> (C++20) char8_t 的标准字符特征
std::char_traits<char16_t> (C++11) char16_t 的标准字符特征
std::char_traits<char32_t> (C++11) char32_t 的标准字符特征

所有这些特化都满足字符特征 (CharTraits) 的要求。

成员类型

标准特化定义了由字符特征 (CharTraits) 要求的以下成员类型：

CharT 成员类型
 char_type  int_type off_type pos_type state_type
char char int  std::streamoff  std::streampos  std::mbstate_t 
wchar_t wchar_t std::wint_t std::wstreampos
char8_t char8_t unsigned int std::u8streampos
 char16_t  char16_t  std::uint_least16_t   std::u16streampos 
char32_t char32_t std::uint_least32_t std::u32streampos

另外，标准特化将成员类型 comparison_category 定义为 std::strong_ordering。

 (C++20 起)

成员函数

标准特化定义了由字符特征 (CharTraits) 要求的以下静态成员函数：

[静态]
 赋值一个字符
(公开静态成员函数)
[静态]
 比较两个字符
(公开静态成员函数)
[静态]
 移动一个字符序列到另一个上
(公开静态成员函数)
[静态]
 复制一个字符序列
(公开静态成员函数)
[静态]
 以字典序比较两个字符序列
(公开静态成员函数)
[静态]
 返回一个字符序列的长度
(公开静态成员函数)
[静态]
 在字符序列中查找一个字符
(公开静态成员函数)
[静态]
 转换 int_type 到等价的 char_type
(公开静态成员函数)
[静态]
 转换 char_type 到等价的 int_type
(公开静态成员函数)
[静态]
 比较两个 int_type 值
(公开静态成员函数)
[静态]
 返回一个 eof 值
(公开静态成员函数)
[静态]
 检查字符是否为 eof 值
(公开静态成员函数)

注解

字符特征 (CharTraits) 不要求将以上列出的类型和函数定义为直接成员，它只要求类似 X::type 的类型和类似 X::func(args) 的表达式合法并具有要求的语义。用户定义的字符特征可以从其它字符特征派生，并只需要覆盖部分成员，见下方示例。

示例

用户定义的字符特征可以用于提供无关大小写的比较：

#include <cctype>
#include <iostream>
#include <string>
#include <string_view>
 
struct ci_char_traits : public std::char_traits<char>
{
    static char to_upper(char ch)
    {
        return std::toupper((unsigned char) ch);
    }
 
    static bool eq(char c1, char c2)
    {
        return to_upper(c1) == to_upper(c2);
    }
 
    static bool lt(char c1, char c2)
    {
         return to_upper(c1) < to_upper(c2);
    }
 
    static int compare(const char* s1, const char* s2, std::size_t n)
    {
        while (n-- != 0)
        {
            if (to_upper(*s1) < to_upper(*s2))
                return -1;
            if (to_upper(*s1) > to_upper(*s2))
                return 1;
            ++s1;
            ++s2;
        }
        return 0;
    }
 
    static const char* find(const char* s, std::size_t n, char a)
    {
        const auto ua{to_upper(a)};
        while (n-- != 0) 
        {
            if (to_upper(*s) == ua)
                return s;
            s++;
        }
        return nullptr;
    }
};
 
template<class DstTraits, class CharT, class SrcTraits>
constexpr std::basic_string_view<CharT, DstTraits>
    traits_cast(const std::basic_string_view<CharT, SrcTraits> src) noexcept
{
    return {src.data(), src.size()};
}
 
int main()
{
    using namespace std::literals;
 
    constexpr auto s1 = "Hello"sv;
    constexpr auto s2 = "heLLo"sv;
 
    if (traits_cast<ci_char_traits>(s1) == traits_cast<ci_char_traits>(s2))
        std::cout << s1 << " 和 " << s2 << " 相等\n";
}

输出：

Hello 和 heLLo 相等

参阅

 存储并操作字符序列
(类模板)
(C++17)
 只读的字符串视图
(类模板)
包装给定的抽象设备（std::basic_streambuf）
并提供高层输入接口
(类模板)
包装给定的抽象设备（std::basic_streambuf）
并提供高层输出接口
(类模板)
抽象原生设备
(类模板)