Question

使用带有unicode输入的locale库时，我遇到了奇怪的行为。以下是最低工作示例：

>>> x = '\U0010fefd'
>>> ord(x)
1113853
>>> ord('\U0010fefd') == 0X10fefd
True
>>> ord(x) <= 0X10ffff
True
>>> import locale
>>> locale.strxfrm(x)
'\U0010fefd'
>>> locale.setlocale(locale.LC_ALL, 'en_US.UTF-8')
'en_US.UTF-8'
>>> locale.strxfrm(x)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: character U+110000 is not in range [U+0000; U+10ffff]

我在Python 3.3,3.4和3.5上看过这个。我在Python 2.7上没有出错。

据我所知，我的unicode输入在适当的unicode范围内，所以当使用'en_US.UTF-8'时，strxfrm内部的某些内容似乎将输入移出范围

我正在运行Mac OS X，这种行为可能与http://bugs.python.org/issue23195有关......但我认为这个错误只会表现为不正确的结果，而不是引发异常。我无法在我的SLES 11机器上复制，其他人确认它们无法在Ubuntu，Centos或Windows上复制。在评论中听到其他操作系统可能是有益的。

有人可以解释一下这里可能发生的事情吗？

Answer 1

在Python 3.x中，函数locale.strxfrm(s)在内部使用POSIX C函数wcsxfrm()，它基于当前的LC_COLLATE设置。 POSIX标准以这种方式定义转换：

转换应该是wcscmp()适用于两个转换宽字符串，它应返回一个大于等于的值 to或小于0，对应于wcscoll()的结果相同的两个原始宽字符串。

这个定义可以用多种方式实现，甚至不要求结果字符串是可读的。

我已经创建了一个小的C代码示例来演示它是如何工作的：

#include <stdio.h>
#include <wchar.h>
#include <locale.h>

int main() {
  wchar_t buf[10];
  wchar_t *in = L"\x10fefd";
  int i;

  setlocale(LC_COLLATE, "en_US.UTF-8");

  printf("in : ");
  for(i=0;i<10 && in[i];i++)
    printf(" 0x%x", in[i]);
  printf("\n");

  i = wcsxfrm(buf, in, 10);

  printf("out: ");
  for(i=0;i<10 && buf[i];i++)
    printf(" 0x%x", buf[i]);
  printf("\n");
}

它在转换之前和之后打印字符串。

在Linux上运行它（Debian Jessie）这就是结果：

in : 0x10fefd
out: 0x1 0x1 0x1 0x1 0x552

在OSX（10.11.1）上运行时，结果为：

in : 0x10fefd
out: 0x103 0x1 0x110000

您可以看到OSX上wcsxfrm()的输出包含字符U + 110000，这是Python字符串中不允许的，因此这是错误的来源。

在Python 2.7上，不会引发错误，因为它的locale.strxfrm()实现基于strxfrm() C函数。

<强>更新

进一步研究，我发现OSX上en_US.UTF-8的LC_COLLATE定义是la_LN.US-ASCII定义的链接。

$ ls -l /usr/share/locale/en_US.UTF-8/LC_COLLATE
lrwxr-xr-x 1 root wheel 28 Oct  1 14:24 /usr/share/locale/en_US.UTF-8/LC_COLLATE -> ../la_LN.US-ASCII/LC_COLLATE

我在Apple的sources中找到了实际定义。文件la_LN.US-ASCII.src的内容如下：

order \
    \x00;...;\xff

第二次更新：

我在OSX上进一步测试了wcsxfrm()函数。使用la_LN.US-ASCII排序规则，给定一个宽字符C1..Cn序列作为输入，输出是一个具有以下形式的字符串：

W1..Wn \x01 U1..Un

，其中

Wx = 0x103 if Cx > 0xFF else Cx+0x3
Ux = Cx+0x103 if Cx > 0xFF else Cx+0x3

使用此算法\x10fefd成为0x103 0x1 0x110000

我已经检查过并且每个UTF-8语言环境都在OSX上使用这个collate，所以我倾向于说Apple系统上UTF-8的整理支持被打破了。得到的排序几乎与通过正常字节比较获得的排序相同，并且能够获得非法的Unicode字符。

调用locale.strxfrm

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