在编程中，我们经常需要从字符串中提取部分内容。在处理多语言和多字符类型（如汉字、全角字符）字符串时，字符可能占用不同的字节长度。为了解决这个问题，本文将介绍如何在 C# 中从一个混合字符串中按字节计数准确提取子字符串。

应用场景

以下是一些需要按字节计算提取字符串的场景：

1. 文本显示限制：为了保证界面上一行字符的排列整齐，可能需要根据显示区域的字节限制提取字符串。
2. 文件格式解析：一些文件格式可能要求字段长度按字节计算，尤其是在多语言环境下。
3. 数据库存储优化：在某些数据库中，需要根据字节长度截取字符串以确保数据不超长。

在处理这些问题时，我们需要考虑字符串中的字符是以几字节为单位，如汉字通常为2字节，而全角字符也通常以2字节表示。

代码实现

以下代码展示了如何在 C# 中编写一个方法，按字节长度从字符串中提取子字符串。

using System;

class Program
{
    static void Main()
    {
        string input = "Hello，世界123";
        int startIndex = 6; // 指定位置(以字节数为单位)
        int length = 6; // 指定长度(以字节数为单位)

        string result = SubstringByByteLength(input, startIndex, length);
        Console.WriteLine(result); // 输出结果
    }

    static string SubstringByByteLength(string input, int startIndex, int length)
    {
        if (input == null || startIndex < 0 || length < 0)
            throw new ArgumentException("Input parameters are invalid.");

        int currentLength = 0;
        int currentIndex = 0;
        int startCharIndex = -1;

        // 查找起始的字符索引
        while (currentIndex < input.Length && currentLength < startIndex)
        {
            char c = input[currentIndex];
            int charLength = IsDoubleByte(c) ? 2 : 1;

            if (currentLength + charLength > startIndex)
                break;

            currentLength += charLength;
            currentIndex++;
        }
        startCharIndex = currentIndex;

        // 初始化子字符串
        currentLength = 0;
        currentIndex = startCharIndex;
        while (currentIndex < input.Length && currentLength < length)
        {
            char c = input[currentIndex];
            int charLength = IsDoubleByte(c) ? 2 : 1;

            if (currentLength + charLength > length)
                break;

            currentLength += charLength;
            currentIndex++;
        }

        // 提取子字符串范围
        return input.Substring(startCharIndex, currentIndex - startCharIndex);
    }

    // 判断字符是否为汉字或全角字符
    static bool IsDoubleByte(char c)
    {
        // Unicode 4E00-9FFF 是汉字
        // 全角字符范围通常从FF00-FFEF
        return (c >= 0x4E00 && c <= 0x9FFF) ||
               (c >= 0xFF01 && c <= 0xFF60) ||
               (c >= 0xFFE0 && c <= 0xFFE6);
    }
}

详细示例

示例输入

假设我们有以下字符串：

"Hello，世界123"

并希望从字节索引 6 开始，截取 6 个字节的内容。

计算过程

1. 第一个字符 ****H：占1字节，累计1字节。
2. 第二个字符 ****e：占1字节，累计2字节。
3. 第三个字符 ****l：占1字节，累计3字节。
4. 第四个字符 ****l：占1字节，累计4字节。
5. 第五个字符 ****o：占1字节，累计5字节。
6. 第六个字符 ，（全角逗号）：占2字节，累计7字节（超过索引6，作为起始字符）。
7. 第七个字符 ****世：占2字节，开始累计到达8字节（条件不满足，不再包括此字符）。

最终输出

从第6个字节位置截取6个字节长度后，输出为：

“，世”

一个具体实例

这样一个文本文件，需要读取信息

static void Main()
{
    Encoding.RegisterProvider(CodePagesEncodingProvider.Instance);

    string file = "D:\\myproject\\1IdioSoft\\a\\files\\amfpc081124230016.txt";
    string fileContext = File.ReadAllText(file, Encoding.GetEncoding("GB2312"));
    List<string> rows = fileContext.Split('\n').Where(x => x.Trim() != "" && !x.Contains("Site")
            && !x.Contains("Batch")
            && !x.Contains("Item Number")
            && !x.Contains("--------------------")
            && !x.Contains("18.1.4")
            && !x.Contains("relnrp")
            && !x.Contains("Report Criteria")
            && !x.Contains("Production Line")
            && !x.Contains("Start")
            && !x.Contains("Report Criteria")
            && !x.Contains("Output: webpage")
            && !x.Contains("relnrp.p")
            && !x.Contains("Page:")
        ).ToList();
    string site = "";
    string line = "";
    List<dynamic> pos = new List<dynamic>();
    foreach (var row in rows)
    {
        string t_site = SubstringByByteLength(row, 0, 8).Trim();
        if (t_site == "")
        {
            t_site = site;
        }
        else
        {
            site = t_site;
        }
        string t_line = SubstringByByteLength(row, 9, 8).Trim();
        if (t_line == "")
        {
            t_line = line;
        }
        else
        {
            line = t_line;
        }
        string part_no = SubstringByByteLength(row, 18, 18).Trim();
        if (part_no == "")
        {
            continue;
        }
        string description = SubstringByByteLength(row, 37, 24).Trim();
        pos.Add(new
        {
            site = site,
            line = line,
            part_no = part_no,
            description = description
        });
    }
    var d = pos;
}

总结

这段代码展示了在 C# 中处理具有变长字符宽度的字符串（特别是包括汉字和全角字符）的方法。通过按字节计算字符的长度，我们可以准确地提取所需的子字符串，即使在多语言或复杂字符集的情况下。这对处理国际化应用非常有用。