字符字面量

内容

1 语法
2 解释
- 2.1 不可编码字符
- 2.2 数值转义序列
3 备注
4 示例
5 缺陷报告
6 参考文献
7 另请参阅

[编辑] 语法


`'`c-char `'`	(1)

`u8'`c-char `'`	(2)	(自 C++17 起)

`u'`c-char `'`	(3)	(自 C++11 起)

`U'`c-char `'`	(4)	(自 C++11 起)

`L'`c-char `'`	(5)

`'`c-char-sequence `'`	(6)

`L'`c-char-sequence `'`	(7)	(直到 C++23)

c-char	-	要么一个 basic-c-char，一个转义序列，如转义序列中所定义一个通用字符名，如转义序列中所定义
basic-c-char	-	来自基本源字符集(直到 C++23)翻译字符集(自 C++23 起) 的字符，除了单引号 '、反斜杠 \ 或换行符
c-char-sequence	-	两个或更多个 c-chars

[编辑] 解释

1) 普通字符字面量，例如 'a' 或 '\n' 或 '\13'。此类字面量的类型为 char，其值等于 c-char 在执行字符集中的表示形式(直到 C++23)来自普通字面量编码的相应代码点(自 C++23 起)。

2) UTF-8 字符字面量，例如 u8'a'。这种字面量类型为 char(在 C++20 之前)char8_t(从 C++20 开始)，其值等于 ISO/IEC 10646 中 c-char 的码点值，前提是该码点值可以用单个 UTF-8 码元表示（即，c-char 在 0x0-0x7F 范围内，包括边界值）。

3) UTF-16 字符字面量，例如 u'猫'，但不是 u'🍌' (u'\U0001f34c')。这种字面量类型为 char16_t，其值等于 ISO/IEC 10646 中 c-char 的码点值，前提是该码点值可以用单个 UTF-16 码元表示（即，c-char 在 0x0-0xFFFF 范围内，包括边界值）。

4) UTF-32 字符字面量，例如 U'猫' 或 U'🍌'。这种字面量类型为 char32_t，其值等于 ISO/IEC 10646 中 c-char 的码点值。

5) 宽字符字面量，例如 L'β' 或 L'猫'。这种字面量类型为 wchar_t，其值等于执行宽字符集中的 c-char 的值(在 C++23 之前)宽字面量编码中对应的码点(从 C++23 开始)。

6) 普通多字符字面量(在 C++23 之前)多字符字面量(从 C++23 开始)，例如 'AB'，是条件支持的，类型为 int，其值为实现定义的。

7) 宽多字符字面量，例如 L'AB'，是条件支持的，类型为 wchar_t，其值为实现定义的。

[edit] 不可编码字符

1-5) 鉴于 c-char 不是数字转义序列（见下文），如果 c-char 在字面量的关联字符编码中不可表示，或者不能在该编码中作为单个码元进行编码（例如，在 Windows 上，其中 wchar_t 为 16 位，非 BMP 值），程序将形成错误。

6) 如果 c-char-sequence 中的任何 c-char 无法在普通字面量编码中作为单个码元进行编码，程序将形成错误。

7) 如果 c-char-sequence 中的任何 c-char 无法在宽字面量编码中作为单个码元进行编码，程序将形成错误。

(直到 C++23)

[edit] 数字转义序列

数字（八进制和十六进制）转义序列可用于指定字符的值。

如果字符字面量只包含一个数字转义序列，并且转义序列指定的数值可以用其类型对应的无符号类型表示，则字符字面量将与指定的数值具有相同的值（可能在转换为字符类型后）。

UTF-N 字符字面量可以具有其类型所能表示的任何值。如果该值不对应于有效的 Unicode 码点，或者其对应的码点无法在 UTF-N 中作为单个码元表示，仍然可以通过数字转义序列来指定该值。例如，u8'\xff' 是格式良好的，等于 char8_t(0xFF)。

(从 C++23 开始)

如果普通或宽字符字面量中使用的数字转义序列指定的数值无法用 char 或 wchar_t 分别表示，则字符字面量的值为实现定义的。	(直到 C++23)
如果在具有一个 c-char 的普通或宽字符字面量中使用的数字转义序列指定的数值可以用 char 或 wchar_t 对应的底层类型的无符号版本分别表示，则字面量的值为该无符号整型类型的整型值，并且指定的值将转换为字面量的类型。否则，程序将形成错误。	(从 C++23 开始)

如果在 UTF-N 字符字面量中使用的数字转义序列指定的数值无法用相应的 charN_t 表示，字符字面量的值为实现定义的(在 C++17 之前)程序将形成错误(从 C++17 开始)。

(自 C++11 起)

[edit] 注释

多字符字面量是 C 从 B 编程语言继承来的。尽管 C 或 C++ 标准中没有明确规定，但大多数编译器（MSVC 是一个显著的例外）都实现了 B 中规定的多字符字面量：字面量中每个 char 的值都会初始化结果整型的连续字节，按大端零填充右对齐顺序，例如，'\1' 的值为 0x00000001，而 '\1\2\3\4' 的值为 0x01020304。

在 C 中，'a' 或 '\n' 这样的字符常量类型为 int，而不是 char。

[edit] 示例

运行这段代码

#include <cstdint>
#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <string_view>
 
template<typename CharT>
void dump(std::string_view s, const CharT c)
{
    const uint8_t* data{reinterpret_cast<const uint8_t*>(&c)};
 
    std::cout << s << " \t" << std::hex
              << std::uppercase << std::setfill('0');
 
    for (auto i{0U}; i != sizeof(CharT); ++i)
        std::cout << std::setw(2) << static_cast<unsigned>(data[i]) << ' ';
 
    std::cout << '\n';
}
 
void print(std::string_view str = "") { std::cout << str << '\n'; }
 
int main()
{
    print("Ordinary character literals:");
    char c1 = 'a'; dump("'a'", c1);
    char c2 = '\x2a'; dump("'*'", c2);
 
    print("\n" "Ordinary multi-character literals:");
    int mc1 = 'ab'; dump("'ab'", mc1);       // implementation-defined
    int mc2 = 'abc'; dump("'abc'", mc2);     // implementation-defined
 
    print("\n" "UTF-8 character literals:");
    char8_t C1 = u8'a'; dump("u8'a'", C1);
//  char8_t C2 = u8'¢'; dump("u8'¢'", C2);   // error: ¢ maps to two UTF-8 code units
//  char8_t C3 = u8'猫'; dump("u8'猫'", C3); // error: 猫 maps to three UTF-8 code units
//  char8_t C4 = u8'🍌'; dump("u8'🍌'", C4); // error: 🍌 maps to four UTF-8 code units
 
    print("\n" "UTF-16 character literals:");
    char16_t uc1 = u'a'; dump("u'a'", uc1);
    char16_t uc2 = u'¢'; dump("u'¢'", uc2);
    char16_t uc3 = u'猫'; dump("u'猫'", uc3);
//  char16_t uc4 = u'🍌'; dump("u'🍌'", uc4); // error: 🍌 maps to two UTF-16 code units
 
    print("\n" "UTF-32 character literals:");
    char32_t Uc1 = U'a'; dump("U'a'", Uc1);
    char32_t Uc2 = U'¢'; dump("U'¢'", Uc2);
    char32_t Uc3 = U'猫'; dump("U'猫'", Uc3);
    char32_t Uc4 = U'🍌'; dump("U'🍌'", Uc4);
 
    print("\n" "Wide character literals:");
    wchar_t wc1 = L'a'; dump("L'a'", wc1);
    wchar_t wc2 = L'¢'; dump("L'¢'", wc2);
    wchar_t wc3 = L'猫'; dump("L'猫'", wc3);
    wchar_t wc4 = L'🍌'; dump("L'🍌'", wc4);  // unsupported on Windows since C++23
}

可能的输出

Ordinary character literals:
'a' 	61 
'*' 	2A 
 
Ordinary multi-character literals:
'ab' 	62 61 00 00 
'abc' 	63 62 61 00 
 
UTF-8 character literals:
u8'a' 	61 
 
UTF-16 character literals:
u'a' 	61 00 
u'¢' 	A2 00 
u'猫' 	2B 73 
 
UTF-32 character literals:
U'a' 	61 00 00 00 
U'¢' 	A2 00 00 00 
U'猫' 	2B 73 00 00 
U'🍌' 	4C F3 01 00 
 
Wide character literals:
L'a' 	61 00 00 00 
L'¢' 	A2 00 00 00 
L'猫' 	2B 73 00 00 
L'🍌' 	4C F3 01 00

[edit] 缺陷报告

以下更改行为的缺陷报告被追溯应用于先前发布的 C++ 标准。

DR	应用于	已发布的行为	正确的行为
CWG 912	C++98	不可编码的普通字符字面量未指定	指定为条件支持的
CWG 1024	C++98	要求支持多字符字面量	改为条件支持的
CWG 1656	C++98	数字转义序列的含义在字符字面量中不清楚	指定了
P1854R4	C++98	不可编码字符字面量是条件支持的	程序将形成错误

[edit] 参考资料

C++23 标准 (ISO/IEC 14882:2024)

5.13.3 字符字面量 [lex.ccon]

C++20 标准 (ISO/IEC 14882:2020)

5.13.3 字符字面量 [lex.ccon]

C++17 标准 (ISO/IEC 14882:2017)

5.13.3 字符字面量 [lex.ccon]

C++14 标准 (ISO/IEC 14882:2014)

2.14.3 字符字面量 [lex.ccon]

C++11 标准 (ISO/IEC 14882:2011)

2.14.3 字符字面量 [lex.ccon]

C++03 标准 (ISO/IEC 14882:2003)

2.13.2 字符字面量 [lex.ccon]

C++98 标准 (ISO/IEC 14882:1998)

2.13.2 字符字面量 [lex.ccon]

[edit] 另请参阅

用户定义的字面量(从 C++11 开始)	带用户定义后缀的字面量[edit]
C 文档关于字符常量

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