C标准库源码解剖(3)：字符处理函数ctype.h和wctype.h

2024-07-10 13:27:14

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字符处理包括分类（即属性判断）和转换函数。ASCII字符主要可分类为控制字符、空白字符、可打印字符、数字字符、字母字符（大写和小写）、标点符号等。
1、ctype.h： 标准的属性判断函数有isalnum,isalpha,iscntrl,isdigit,isxdigit,isgraph,isprint,ispunct,islower,isupper,isspace, isblank（C99中引入）共12个函数。标准的属性转换函数有tolower和toupper。当然具体的实现中还会提供一些非标准函数作为扩展，如glibc的实现中提供了isctype,isascii,toascii。

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			/* ISO C99 Standard 7.4: 字符处理   <ctype.h> */  
			#ifndef _CTYPE_H  
			#define _CTYPE_H    1  
			#include <features.h>   /* 定义了一些表示编译选项的宏 */  
			#include <bits/types.h>  
			__BEGIN_DECLS  
			#ifndef _ISbit  
			/* 下面这些是所有的字符属性，如果超过16种不同的属性，那很多使用unsigned short int的 
			    的函数代码都要改变。这些属性被存储为网络字节序（大端字节序），我们为每个属性定义一个 
			    依赖于机器字节序的比特位解释 */  
			# include <endian.h>  
			# if __BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN  /* 如果是大端字节序 */  
			#  define _ISbit(bit)   (1 << (bit))  
			# else /* 否则__BYTE_ORDER==__LITTLE_ENDIAN，是小端字节序 */  
			#  define _ISbit(bit)   ((bit) < 8 ? ((1 << (bit)) << 8) : ((1 << (bit)) >> 8))  
			# endif  
			enum  
			{  
			  _ISupper = _ISbit (0),    /* 大写字母字符A~Z：0x41~0x5A  */  
			  _ISlower = _ISbit (1),    /* 小写字母字符a~z：0x61~0x7A  */  
			  _ISalpha = _ISbit (2),    /* 字母字符A~Za~z  */  
			  _ISdigit = _ISbit (3),    /* 十进制数字字符0~9：0x30~0x39  */  
			  _ISxdigit = _ISbit (4),   /* 十六进制数字字符0~9A~Fa~f  */  
			  _ISspace = _ISbit (5),    /* 空白字符：0x9~0xD,0x20。包括水平制表符/t，换行符/n， 
			                                       垂直制表符/v，换页符/f，回车符/r，空格符' '  */  
			  _ISprint = _ISbit (6),    /* 可打印字符：0x20~0x7E。即任何非控制字符  */  
			  _ISgraph = _ISbit (7),    /* 图形字符：除空格以外的可打印字符  */  
			  _ISblank = _ISbit (8),    /* 空白分隔符：通常是空格符和水平制表符(Space和Tab键)  */  
			  _IScntrl = _ISbit (9),    /* 控制字符：0x0~0x1F,0x7F  */  
			  _ISpunct = _ISbit (10),   /* 标点符号  */  
			  _ISalnum = _ISbit (11)    /* 字母和数字字符  */  
			};  
			#endif /* ! _ISbit  */  
			/* 这些函数定义在ctype-info.c中。这里的描述必须与localeinfo.h中的一致。 
			    在依赖于线程的区域模型中（参看<local.h>中的uselocale），我们不能像过去那样对这些 
			    函数使用全局变量，现在这些访问函数返回每个变量的地址，这是多线程环境中当前线程的本 
			    地地址。 
			    这些指针指向一个大小为384的数组中，因此它们可以通过以下几种下标值来访问：任何[0,255]内的 
			   unsigend char值；EOF(-1)；任何[-128,-1)内的signed char值。ISO C要求ctype中 
			    的函数工作在unsigend char或EOF上；这里我们同时也支持负的signed char值以兼容老的程序。 
			    大小写转换数组是int的，而不是unsigned char，因为tolower(EOF)的结果必须是EOF，这并不 
			    是一个unsigned char。但是今天更重要的是数组也会在多字节字符集中使用 */  
			extern __const unsigned short int **__ctype_b_loc (void)  
			     __attribute__ ((__const));  
			extern __const __int32_t **__ctype_tolower_loc (void)  
			     __attribute__ ((__const));  
			extern __const __int32_t **__ctype_toupper_loc (void)  
			     __attribute__ ((__const));  
			#define __isctype(c, type) /  
			  ((*__ctype_b_loc ())[(int) (c)] & (unsigned short int) type)  
			#define __isascii(c)    (((c) & ~0x7f) == 0) /* 如果C是一个7比特的值，说明是一个ascii字符(0~127)  */  
			#define __toascii(c)    ((c) & 0x7f)        /* 屏蔽掉高位  */  
			/* 用宏来声明ctype中的各个函数原型，以简化代码 */  
			#define __exctype(name) extern int name (int) __THROW  
			__BEGIN_NAMESPACE_STD  
			/* 下面的名称是所有的函数： 
			   int isCHARACTERISTIC(int c);  
			   当且仅当C有属性CHARACTERISTIC时返回非0值（真），  
			   对CHARACTERISTIC名称的含义，参看上面的enum 
			   函数形参是一个字符，用int类型描述 */  
			__exctype (isalnum);  /* 这里是各个函数原型声明 */  
			__exctype (isalpha);  
			__exctype (iscntrl);  
			__exctype (isdigit);  
			__exctype (islower);  
			__exctype (isgraph);  
			__exctype (isprint);  
			__exctype (ispunct);  
			__exctype (isspace);  
			__exctype (isupper);  
			__exctype (isxdigit);  
			/* 返回C的小写形式  */  
			extern int tolower (int __c) __THROW;  
			/* 返回C的大写形式  */  
			extern int toupper (int __c) __THROW;  
			__END_NAMESPACE_STD  
			  
			/* ISO C99引入了一个新函数  */  
			#ifdef  __USE_ISOC99  
			__BEGIN_NAMESPACE_C99  
			__exctype (isblank);  
			__END_NAMESPACE_C99  
			#endif  
			#ifdef __USE_GNU  
			/* 根据掩码MASK来测试C是否属于某个字符集  */  
			extern int isctype (int __c, int __mask) __THROW;  
			#endif  
			#if defined __USE_SVID || defined __USE_MISC || defined __USE_XOPEN  
			/* 返回非0值，当且仅当C是ASCII字符集中（例如，不足7比特的宽度）  */  
			extern int isascii (int __c) __THROW;  
			/* 返回C中在ASCII字符集中的那部分（例如，C的低位7比特）  */  
			extern int toascii (int __c) __THROW;  
			/* 下面的原型与toupper和tolower相同，唯一不同的它们不检查实参是否在char的范围内 */  
			__exctype (_toupper);  
			__exctype (_tolower);  
			#endif /* Use SVID or use misc.  */  
			/* 下面代码用于优化的转换函数中 */  
			#define __tobody(c, f, a, args) /  
			  (__extension__                                  /  
			   ({ int __res;                                  /  
			      if (sizeof (c) > 1)                              /  
			    {                                     /  
			      if (__builtin_constant_p (c))                       /  
			        {                                     /  
			          int __c = (c);                              /  
			          __res = __c < -128 || __c > 255 ? __c : (a)[__c];             /  
			        }                                     /  
			      else                                    /  
			        __res = f args;                           /  
			    }                                     /  
			      else                                    /  
			    __res = (a)[(int) (c)];                           /  
			      __res; }))  
			#if !defined __NO_CTYPE && !defined __cplusplus  
			# define isalnum(c) __isctype((c), _ISalnum)  
			# define isalpha(c) __isctype((c), _ISalpha)  
			# define iscntrl(c) __isctype((c), _IScntrl)  
			# define isdigit(c) __isctype((c), _ISdigit)  
			# define islower(c) __isctype((c), _ISlower)  
			# define isgraph(c) __isctype((c), _ISgraph)  
			# define isprint(c) __isctype((c), _ISprint)  
			# define ispunct(c) __isctype((c), _ISpunct)  
			# define isspace(c) __isctype((c), _ISspace)  
			# define isupper(c) __isctype((c), _ISupper)  
			# define isxdigit(c)    __isctype((c), _ISxdigit)  
			# ifdef __USE_ISOC99  
			#  define isblank(c)    __isctype((c), _ISblank)  
			# endif  
			# ifdef __USE_EXTERN_INLINES  
			__extern_inline int  
			__NTH (tolower (int __c))  
			{  
			  return __c >= -128 && __c < 256 ? (*__ctype_tolower_loc ())[__c] : __c;  
			}  
			__extern_inline int  
			__NTH (toupper (int __c))  
			{  
			  return __c >= -128 && __c < 256 ? (*__ctype_toupper_loc ())[__c] : __c;  
			}  
			# endif  
			# if __GNUC__ >= 2 && defined __OPTIMIZE__ && !defined __cplusplus  
			#  define tolower(c)    __tobody (c, tolower, *__ctype_tolower_loc (), (c))  
			#  define toupper(c)    __tobody (c, toupper, *__ctype_toupper_loc (), (c))  
			# endif /* Optimizing gcc */  
			# if defined __USE_SVID || defined __USE_MISC || defined __USE_XOPEN  
			#  define isascii(c)    __isascii (c)  
			#  define toascii(c)    __toascii (c)  
			#  define _tolower(c)   ((int) (*__ctype_tolower_loc ())[(int) (c)])  
			#  define _toupper(c)   ((int) (*__ctype_toupper_loc ())[(int) (c)])  
			# endif  
			#endif /* Not __NO_CTYPE.  */  
			/* 下面是GNU对各个属性分类函数和转换函数的扩展接口，每个函数有一个对应的扩展版本， 
			    增加了一个参数用来传递区域设置 */  
			      
			/* ...... */  
			__END_DECLS  
			#endif /* ctype.h  */  

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			/* ctype.c：各个字符处理函数的实现  */  
			#define __NO_CTYPE  
			#include <ctype.h>  
			/* 为所有的ctype宏提供实际的函数实现  */  
			#define func(name, type) /  
			  int name (int c) { return __isctype (c, type); }  
			func (isalnum, _ISalnum)  
			func (isalpha, _ISalpha)  
			func (iscntrl, _IScntrl)  
			func (isdigit, _ISdigit)  
			func (islower, _ISlower)  
			func (isgraph, _ISgraph)  
			func (isprint, _ISprint)  
			func (ispunct, _ISpunct)  
			func (isspace, _ISspace)  
			func (isupper, _ISupper)  
			func (isxdigit, _ISxdigit)  
			#define __ctype_tolower /  
			  ((int32_t *) _NL_CURRENT (LC_CTYPE, _NL_CTYPE_TOLOWER) + 128)  
			#define __ctype_toupper /  
			  ((int32_t *) _NL_CURRENT (LC_CTYPE, _NL_CTYPE_TOUPPER) + 128)  
			int  
			tolower (int c)  
			{  
			  return c >= -128 && c < 256 ? __ctype_tolower[c] : c;  
			}  
			int  
			toupper (int c)  
			{  
			  return c >= -128 && c < 256 ? __ctype_toupper[c] : c;  
			}  

    解释：
    （1）字符的所有属性类被封装在一个enum中，每个属性对应一个枚举常量。
    （2）在作为接口的头文件中，由于各个函数的类型相同，都接受int型字符，返回int型的值，因此原型声明可用宏__exctype(name)来完成，name为函数名，这样可以简化代码。
    （3）所有的属性判断函数的实现都是用宏__isctype(c, type)和返回数组指针的外部函数__ctype_b_loc()来完成。在实现文件ctype.c中可以看到，所有的判断函数都只有一条语句“return __isctype (c, type);”。这个函数式宏用来判断字符c是否具有属性type（为枚举常量），它直接以字符c为下标，获得__ctype_b_loc()数组相应位置处的元素，并与属性作逻辑与运算，若结果为非0，说明字符具有该属性，若结果为0则说明字符没有该属性。__ctype_b_loc()函数在glibc库的ctype-info.c文件中定义，它直接使用了glibc 2.0中已经实现的内置函数。可见，这里用宏来实现ctype，使之可以扩展，增加任意的属性。当然，我们也可以自己来实现这些属性函数，代码都很简单，只要判断其ASCII编码范围即可。
    （4）ctype.c中的tolower和toupper函数实现使用了宏__ctype_tolower，这个宏会被映射成一个数组。它直接根据字符c的范围__ctype_tolower[c]或c本身。
    （5）ctype.h下面的优化实现用于需要优化的环境中（比如用带优化选项的gcc来编译）。它直接把属性判断函数定义为宏，宏体就是__isctype (c, type)。定义成宏时就少了一层函数调用。tolower和toupper根据需要，或者用外部函数__ctype_tolower_loc()和__ctype_toupper_loc()来实现，并实现成内联函数；或者直接定义成宏，用这里定义的__tobody(c, f, a, args)来实现。这两者都差不多，因为内联函数也相当于具有宏的特征。
    （6）__BEGIN_DECLS/__END_DECLS宏用来表示数据结构、全局变量、函数原型声明的开始和结束。这类似于MFC中的BEGIN_MESSAGE_MAP/END_MESSAGE_MAP。__BEGIN_NAMESPACE_STD/__END_NAMESPACE_STD宏表示C标准库函数原型声明的开始和结束。__BEGIN_NAMESPACE_C99/__END_NAMESPACE_C99表示C99标准中的函数声明。
   2、wctype.h： C89增补1中引入，是ctype.h中各个函数的宽字符处理版本，能对宽字符进行属性分类和转换。还定义了通用属性类型wctype_t，表示字符转换的类型wctrans_t，构造属性的函数wctype，测试属性的通用函数iswctype，构造转换的函数wctrans，实行转换的通用函数towctrans。

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			/* ISO C99 Standard: 7.25  宽字符分类和转换函数   <wctype.h>  */  
			#ifndef _WCTYPE_H  
			#include <features.h>  
			#include <bits/types.h>  
			#ifndef __need_iswxxx  
			# define _WCTYPE_H  1  
			/* 从<wchar.h>中获取wint_t类型  */  
			# define __need_wint_t  
			# include <wchar.h>  
			/* wint_t类型的常量表达式，其值不是扩展字符集的任何成员 */  
			# ifndef WEOF  
			#  define WEOF (0xffffffffu)  
			# endif  
			#endif  
			#undef __need_iswxxx  
			/* 当<wcsmbs.h>在Unix98兼容的代码中使用时，下面部分也会在<wcsmbs.h>头文件中被使用 */  
			#ifndef __iswxxx_defined  
			# define __iswxxx_defined   1  
			__BEGIN_NAMESPACE_C99  
			/* 标量类型，该类型的值表示特定区域字符的分类 */  
			typedef unsigned long int wctype_t;   
			__END_NAMESPACE_C99  
			# ifndef _ISwbit  
			/* 这些属性总是被存储为网络字节序（大端字节）。我们为每个属性定义一个 
			    依赖于机器字节序的比特位解释 */  
			#  include <endian.h>  
			#  if __BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN  
			#   define _ISwbit(bit) (1 << (bit))  
			#  else /* 否则__BYTE_ORDER==__LITTLE_ENDIAN，是小端字节序 */  
			#   define _ISwbit(bit) /  
			    ((bit) < 8 ? (int) ((1UL << (bit)) << 24)                  /  
			     : ((bit) < 16 ? (int) ((1UL << (bit)) << 8)               /  
			        : ((bit) < 24 ? (int) ((1UL << (bit)) >> 8)                /  
			           : (int) ((1UL << (bit)) >> 24))))  
			#  endif  
			enum  
			{  
			  __ISwupper = 0,           /* 大写宽字符 */  
			  __ISwlower = 1,           /* 小写宽字符  */  
			  __ISwalpha = 2,           /* 字母宽字符  */  
			  __ISwdigit = 3,           /* 十进制数字宽字符  */  
			  __ISwxdigit = 4,          /* 十六进制数字宽字符  */  
			  __ISwspace = 5,           /* 空白宽字符  */  
			  __ISwprint = 6,           /* 可打印宽字符  */  
			  __ISwgraph = 7,           /* 图形宽字符  */  
			  __ISwblank = 8,           /* 空白分隔宽字符：通常是空格符和水平制表符(Space和Tab键)  */  
			  __ISwcntrl = 9,           /* 控制宽字符  */  
			  __ISwpunct = 10,          /* 标点符号宽字符  */  
			  __ISwalnum = 11,          /* 字母和数字宽字符  */  
			  _ISwupper = _ISwbit (__ISwupper), /* UPPERCASE.  */  
			  _ISwlower = _ISwbit (__ISwlower), /* lowercase.  */  
			  _ISwalpha = _ISwbit (__ISwalpha), /* Alphabetic.  */  
			  _ISwdigit = _ISwbit (__ISwdigit), /* Numeric.  */  
			  _ISwxdigit = _ISwbit (__ISwxdigit),   /* Hexadecimal numeric.  */  
			  _ISwspace = _ISwbit (__ISwspace), /* Whitespace.  */  
			  _ISwprint = _ISwbit (__ISwprint), /* Printing.  */  
			  _ISwgraph = _ISwbit (__ISwgraph), /* Graphical.  */  
			  _ISwblank = _ISwbit (__ISwblank), /* Blank (usually SPC and TAB).  */  
			  _ISwcntrl = _ISwbit (__ISwcntrl), /* Control character.  */  
			  _ISwpunct = _ISwbit (__ISwpunct), /* Punctuation.  */  
			  _ISwalnum = _ISwbit (__ISwalnum)  /* Alphanumeric.  */  
			};  
			# endif /* Not _ISwbit  */  
			  
			__BEGIN_DECLS  
			__BEGIN_NAMESPACE_C99  
			/* 
			 * 宽字符分类函数: 7.15.2.1. 
			 */  
			/* 测试c是否是字母或数字宽字符，等价于iswalpha(c) || iswdigit(c) */  
			extern int iswalnum (wint_t __wc) __THROW;  
			/* 测试c是否是特定区域设置的字母宽字符，在iswlower(c)或isupper(c)为真时取值为真， 
			    在iswcntrl(c),iswdigit(c),iswpunct(c)或iswspace(c)为真时取值为假 */  
			extern int iswalpha (wint_t __wc) __THROW;  
			/* 测试是否是控制型的宽字符  */  
			extern int iswcntrl (wint_t __wc) __THROW;  
			/* 测试是否是十进制的数字宽字符  */  
			extern int iswdigit (wint_t __wc) __THROW;  
			/* 测试是否是图形宽字符，等价于iswprint(c) && !iswspace(c)  */  
			extern int iswgraph (wint_t __wc) __THROW;  
			/* 测试是否是小写宽字符，等价于!iswcntrl(c) && !iswdigit(c) && !iswpunct(c)  
			   && !iswspace(c) */  
			extern int iswlower (wint_t __wc) __THROW;  
			/* 测试是否是可打印宽字符  */  
			extern int iswprint (wint_t __wc) __THROW;  
			/* 测试是否是标点符号宽字符，等价于iswprint(c) && !iswalnum(c) && !iswspace(c)  */  
			extern int iswpunct (wint_t __wc) __THROW;  
			/* 测试是否是空白宽字符，等价于!iswalnum(c) && !iswgraph(c) && !ispunct(c)  */  
			extern int iswspace (wint_t __wc) __THROW;  
			/* 测试是否是大写宽字符，等价于!iswcntrl(c) && !iswdigit(c) && !iswpunct(c)  
			   && !iswspace(c) */  
			extern int iswupper (wint_t __wc) __THROW;  
			/* 测试是否是十六进制的数字宽字符  */  
			extern int iswxdigit (wint_t __wc) __THROW;  
			/* 测试是否是空白分隔宽字符  */  
			# ifdef __USE_ISOC99  
			extern int iswblank (wint_t __wc) __THROW;  
			# endif  
			/* 
			 * 可扩展的宽字符分类函数： 7.15.2.2. 
			 */  
			/* 构造一个wctype_t类型的值，表示由字符串PROPERTY标识的宽字符类 */  
			extern wctype_t wctype (__const char *__property) __THROW;  
			/* 确定宽字符WC是否是DESC所标识的宽字符类 */  
			extern int iswctype (wint_t __wc, wctype_t __desc) __THROW;  
			__END_NAMESPACE_C99  
			/* 
			 * 宽字符的大小写转换函数： 7.15.3.1. 
			 */  
			__BEGIN_NAMESPACE_C99  
			/* 标量类型，该类型的值表示特定区域的宽字符转换 */  
			typedef __const __int32_t *wctrans_t;  
			__END_NAMESPACE_C99  
			#ifdef __USE_GNU  
			__USING_NAMESPACE_C99(wctrans_t)  
			#endif  
			__BEGIN_NAMESPACE_C99  
			/* 把大写宽字符转换成对应的小写宽字符  */  
			extern wint_t towlower (wint_t __wc) __THROW;  
			/* 把小写宽字符成对应的大写宽字符 */  
			extern wint_t towupper (wint_t __wc) __THROW;  
			__END_NAMESPACE_C99  
			__END_DECLS  
			#endif  /* need iswxxx.  */  
			  
			/* 剩下的定义和声明一定不能出现在<wcsmbs.h>中 */  
			#ifdef _WCTYPE_H  
			/* 
			 * 可扩展的宽字符转换函数： 7.15.3.2. 
			 */  
			__BEGIN_DECLS  
			__BEGIN_NAMESPACE_C99  
			/* 构造一个wctrans_t类型的值，表示由字符串PROPERTY标识的宽字符转换 */  
			extern wctrans_t wctrans (__const char *__property) __THROW;  
			/* 使用DESC所示的转换来对宽字符WC进行转换 */  
			extern wint_t towctrans (wint_t __wc, wctrans_t __desc) __THROW;  
			__END_NAMESPACE_C99  
			/* 下面是GNU对各个分类函数和转换函数的扩展接口，每个函数有一个对应的扩展版本， 
			    增加了一个参数用来传递区域设置 */  
			      
			/* ...... */  
			__END_DECLS  
			#endif  /* __WCTYPE_H defined.  */  
			#endif /* wctype.h  */  

[cpp] view plaincopy							
			/* wcfuncs.c：各个宽字符处理函数的实现 */  
			#include <ctype.h>  
			#include <wctype.h>  
			#include <locale/localeinfo.h>  
			#include "wchar-lookup.h"  
			/* 为所有wctype的原型提供实际的函数实现  */  
			#define func(name, type)                              /  
			  extern int __isw##name (wint_t __wc);                       /  
			  int                                         /  
			  __isw##name (wint_t wc)                             /  
			  {                                       /  
			    if (isascii (wc))                                 /  
			      return is##name ((int) wc);                         /  
			    size_t i = _NL_CURRENT_WORD (LC_CTYPE, _NL_CTYPE_CLASS_OFFSET) + type;    /  
			    const char *desc = _NL_CURRENT (LC_CTYPE, i);                 /  
			    return wctype_table_lookup (desc, wc);                    /  
			  }                                       /  
			  weak_alias (__isw##name, isw##name)  
			#undef iswalnum  
			func (alnum, __ISwalnum)  
			libc_hidden_weak (iswalnum)  
			#undef iswalpha  
			func (alpha, __ISwalpha)  
			libc_hidden_weak (iswalpha)  
			#undef iswblank  
			func (blank, __ISwblank)  
			#undef iswcntrl  
			func (cntrl, __ISwcntrl)  
			#undef iswdigit  
			func (digit, __ISwdigit)  
			libc_hidden_weak (iswdigit)  
			#undef iswlower  
			func (lower, __ISwlower)  
			libc_hidden_weak (iswlower)  
			#undef iswgraph  
			func (graph, __ISwgraph)  
			#undef iswprint  
			func (print, __ISwprint)  
			#undef iswpunct  
			func (punct, __ISwpunct)  
			#undef iswspace  
			func (space, __ISwspace)  
			libc_hidden_weak (iswspace)  
			#undef iswupper  
			func (upper, __ISwupper)  
			#undef iswxdigit  
			func (xdigit, __ISwxdigit)  
			libc_hidden_weak (iswxdigit)  
			#undef towlower  
			/* towlower函数的实现 */  
			wint_t  
			towlower (wc)  
			     wint_t wc;  
			{  
			  /* 获取区域设置表中当前区域类别的索引 */  
			  size_t i = _NL_CURRENT_WORD (LC_CTYPE, _NL_CTYPE_MAP_OFFSET) + __TOW_tolower;  
			  /* 根据索引，获取当前区域设置类别的描述字符串 */  
			  const char *desc = _NL_CURRENT (LC_CTYPE, i);  
			  return wctrans_table_lookup (desc, wc); /* 搜索位表，以获得转换后的宽字符，并返回 */  
			}  
			libc_hidden_def (towlower)  
			#undef towupper  
			/* towupper函数的实现 */  
			wint_t  
			towupper (wc)  
			     wint_t wc;  
			{  
			  /* 获取区域设置表中当前区域类别的索引 */  
			  size_t i = _NL_CURRENT_WORD (LC_CTYPE, _NL_CTYPE_MAP_OFFSET) + __TOW_toupper;  
			  /* 根据索引，获取当前区域设置类别的描述字符串 */  
			  const char *desc = _NL_CURRENT (LC_CTYPE, i);  
			  return wctrans_table_lookup (desc, wc); /* 搜索位表，以获得转换后的宽字符，并返回 */  
			}  
			libc_hidden_def (towupper)  

   解释：
   （1）wctype.h的实现更通用，它定义一个描述宽字符属性的类型wctype_t，为unsigned long标量类型，实现了可扩展的、特定区域设置的宽字符分类功能。同样它也把所有属性类封装在一个enum中，每个属性对应一个枚举常量。wctype函数用来构造一个字符属性，参数为标识这个属性的字符串，主要有"alnum"、"alpha"、 "cntrl"、"digit"、"graph"、"lower"、"print"等，对应iswxxx属性分类函数。iswctype函数测试宽字符WC是否属于DESC属性类。调用iswctype时LC_CTYPE类别的设置应与wctype构造desc值时的LC_CTYPE设置相同。
   （2）宽字符集的分类取决于区域设置，其标准属性类映射到ASCII中的关系要理清楚：
   字母或数字 = 字母 || 数字
   大(小)写字母 = !控制字符 && !数字 && !标点符号 && !空白字符
   字母 = (大写字母 || 小写字母) && !控制字符 && !数字 && !标点符号 && !空白字符
   图形字符 = 可打印字符 && !空格
   标点符号 = 可打印字符 && !字母 && !数字 && !空白字符
   空白字符 = !字母 && !数字 && !图形字符 && !标点符号
   （3）对字符属性的转换，wctype.h也定义了一个描述宽字符转换的类型wctrans_t，为32位整型指针。wctrans函数用来构造一个字符转换，参数为标识这个转换的字符串，主要有"tolower"、"toupper"，对应towxxx转换函数，这个转换针对当前区域设置的LC_CTYPE类别值。towctrans函数使用DESC所示的转换来对宽字符WC进行转换。
   （4）在函数实现文件wcfuncs.c中，同样用了一个宏func(name, type)来简化实现。实现代码主要用到了_NL_CURRENT_WORD宏、LC_CTYPE类别宏、NL_CTYPE_MAP_OFFSET偏移宏。这些宏的功能在编译器内部或其附带的库中实现了。wctrans_table_lookup函数在wchar-lookup.h中定义，用于查询映射表，以获得转换后的宽字符。映射表有点类似于Unix的文件结构，用32位的字作为下标索引。宽字符集的每个字符被切割成4个比特块存储在位表的前面表项中，后面的几个表项存放了一级子表、二级子表、以及三级子表的指针。