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OpenCC的编译与多语言使用

OpenCC全称Open Chinese Convert，是一个Github上面的开源项目，主要用于简繁体汉字的转换，支持语义级别的翻译。本文就来简单介绍一下该库的编译以及python、C++和JAVA分别如何调用DLL进行转换。并记录一些使用过程中踩过的坑。

1.编译DLL

我们首先编译得到opencc的dll动态库。

CMake Command line

当前工作目录生成VS工程文件

cmake -G "Visual Studio 14 2015" -D CMAKE_INSTALL_PREFIX="D:/Projects/Cnblogs/Alpha Panda/OpenCC" ../opencc-ver.1.0.5

编译工程文件

cmake --build ./ --config RelWithDebInfo --target install

使用命令行build工程文件。

CMake - Gui

下载最新版本CMake，配置工程代码generator，本文使用的Visual Studio 14 2015。

Configure操作过程中需要正确的设置安装路径，这个安装路径决定了dll会去哪个目录下去读取简繁转换的配置文件。

CMake中的变量CMAKE_INSTALL_PREFIX控制安装路径，其默认值

  • UNIX:/usr/local
  • Windows:c:/Program Files/${PROJECT_NAME}

这里设置为：D:/Projects/Cnblogs/Alpha Panda/OpenCC

接着经过generate生成VS工程文件。

Visual Studio

使用CMake command line或者cmake-gui得到VS工程文件。

打开VS工程，这里我们只编译工程libopencc得到dll文件。为了后续便于使用attach功能调试dll文件，最好将工程配置为RelWithDebInfo。

工程libopencc的属性配置寻找一个宏变量：PKGDATADIR(PKGDATADIR="D:/Projects/Cnblogs/Alpha Panda/OpenCC/share//opencc/")

这个宏变量是源代码根目录下面的CMakeLists.txt中设置的，感兴趣的话可以简单了解一下这个变量的设置过程：

CMAKE_INSTALL_PREFIX = D:/Projects/Cnblogs/Alpha Panda/OpenCC
set (DIR_PREFIX ${CMAKE_INSTALL_PREFIX})
set (DIR_SHARE ${DIR_PREFIX}/share/)
set (DIR_SHARE_OPENCC ${DIR_SHARE}/opencc/)
-DPKGDATADIR="${DIR_SHARE_OPENCC}"

简繁转换的配置文件必须要放到这个目录下。

2.使用python

利用上面编译得到的libopencc的DLL文件，通过python调用来进行字体的转换：(下面的代码改编自 OpenCC 0.2)

# -*- coding:utf-8 -*-

import os
import sys
from ctypes.util import find_library
from ctypes import CDLL, cast, c_char_p, c_size_t, c_void_p

__all__ = ['CONFIGS', 'convert']

if sys.version_info[0] == 3:
    text_type = str
else:
    text_type = unicode

_libcfile = find_library('c') or 'libc.so.6'
libc = CDLL(_libcfile, use_errno=True)
_libopenccfile = os.getenv('LIBOPENCC') or find_library('opencc')
if _libopenccfile:
    libopencc = CDLL(_libopenccfile, use_errno=True)
else:
    #libopencc = CDLL('libopencc.so.1', use_errno=True)
    # _libopenccfile = find_library(r'G:\opencc\build\src\Release\opencc')
    # 貌似不能使用相对路径？
    cur_dir = os.getcwd()
    lib_path = os.path.join(cur_dir, 'T2S_translation_lib', 'opencc')
    lib_path = './share/opencc'
    libopencc = CDLL(lib_path, use_errno=True)

libc.free.argtypes = [c_void_p]

libopencc.opencc_open.restype = c_void_p
libopencc.opencc_convert_utf8.argtypes = [c_void_p, c_char_p, c_size_t]
libopencc.opencc_convert_utf8.restype = c_void_p
libopencc.opencc_close.argtypes = [c_void_p]
libopencc.opencc_convert_utf8_free.argstypes = c_char_p

CONFIGS = [
    'hk2s.json', 's2hk.json',
    's2t.json', 's2tw.json', 's2twp.json',
    't2s.json', 'tw2s.json', 'tw2sp.json',
    't2tw.json', 't2hk.json',
]

class OpenCC(object):

    def __init__(self, config='t2s.json'):
        self._od = libopencc.opencc_open(c_char_p(config.encode('utf-8')))

    def convert(self, text):
        if isinstance(text, text_type):
            # use bytes
            text = text.encode('utf-8')
        retv_i = libopencc.opencc_convert_utf8(self._od, text, len(text))
        if retv_i == -1:
            raise Exception('OpenCC Convert Error')
        retv_c = cast(retv_i, c_char_p)
        value = retv_c.value
        # 此处有问题？
        # libc.free(retv_c)
        libopencc.opencc_convert_utf8_free(retv_i)        
        return value

    def __del__(self):
        libopencc.opencc_close(self._od)

def convert(text, config='t2s.json'):
    cc = OpenCC(config)
    return cc.convert(text)

 上面的这段代码可以当做离线工具来进行文件的转换，并没有线上运行时被调用验证过，可能存在内存泄露，仅供参考。

关于python如何调用DLL文件，可以参考我的另一篇文章：Python使用Ctypes与C/C++ DLL文件通信过程介绍及实例分析

使用示例：

origin_text = u'(理发 vs 发财)，(闹钟 vs 一见钟情)，后来'.encode('utf-8')
s2t_1 = convert(origin_text, 's2t.json')
t2s_1 = convert(s2t_1, 't2s.json')
print t2s_1.decode('utf-8')
print s2t_1.decode('utf-8')
print origin_text == t2s_1
============================================
>>>(理发 vs 发财)，(闹钟 vs 一见钟情)，后来
>>>(理髮 vs 發財)，(鬧鐘 vs 一見鍾情)，後來
>>>True

3.使用C++

 下面我们来使用C++来演示一下如何使用OpenCC进行繁简字体的转换。

由于opencc传入的翻译文本编发方式为utf-8。因此需要对待翻译文本进行编码转换。

string GBKToUTF8(const char* strGBK)
{
    int len = MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, strGBK, -1, NULL, 0);
    wchar_t* wstr = new wchar_t[len + 1];
    memset(wstr, 0, len + 1);
    MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, strGBK, -1, wstr, len);
    len = WideCharToMultiByte(CP_UTF8, 0, wstr, -1, NULL, 0, NULL, NULL);
    char* str = new char[len + 1];
    memset(str, 0, len + 1);
    WideCharToMultiByte(CP_UTF8, 0, wstr, -1, str, len, NULL, NULL);
    string strTemp = str;
    if (wstr) delete[] wstr;
    if (str) delete[] str;
    return strTemp;
}

string UTF8ToGBK(const char* strUTF8)
{
    int len = MultiByteToWideChar(CP_UTF8, 0, strUTF8, -1, NULL, 0);
    wchar_t* wszGBK = new wchar_t[len + 1];
    memset(wszGBK, 0, len * 2 + 2);
    MultiByteToWideChar(CP_UTF8, 0, strUTF8, -1, wszGBK, len);
    len = WideCharToMultiByte(CP_ACP, 0, wszGBK, -1, NULL, 0, NULL, NULL);
    char* szGBK = new char[len + 1];
    memset(szGBK, 0, len + 1);
    WideCharToMultiByte(CP_ACP, 0, wszGBK, -1, szGBK, len, NULL, NULL);
    string strTemp(szGBK);
    if (wszGBK) delete[] wszGBK;
    if (szGBK) delete[] szGBK;
    return strTemp;
}

这是在windows平台上两个非常有用的UTF8和GBK编码互转函数。

方便起见我们直接在opencc中添加一个新的工程，命名为Translation。

#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <string>
#include <windows.h>
#include <fstream>
#include "../OpenCC-ver.1.0.5/src/opencc.h"
//using namespace std;
using std::cout;
using std::endl;
using std::string;

#define OPENCC_API_EXPORT __declspec(dllimport)

OPENCC_API_EXPORT char* opencc_convert_utf8(opencc_t opencc, const char* input, size_t length);
OPENCC_API_EXPORT int opencc_close(opencc_t opencc);
OPENCC_API_EXPORT opencc_t opencc_open(const char* configfilename);
OPENCC_API_EXPORT void opencc_convert_utf8_free(char* str);

#pragma comment(lib, "../Build/src/RelWithDebInfo/opencc.lib")
string GBKToUTF8(const char* strGBK);
string UTF8ToGBK(const char* strUTF8);

int main() {
    char* trans_conf = "s2t.json";
    char* trans_res = nullptr;
    string gbk_str, utf8_str, res;
    // read from file and write translation results to file
    std::ifstream infile;
    std::ofstream outfile;
    infile.open("infile.txt", std::ifstream::in);
    outfile.open("outfile.txt", std::ifstream::out);
    // open the config file
    opencc_t conf_file = opencc_open(trans_conf);
    while (infile.good()) {
        infile >> gbk_str;
        utf8_str = GBKToUTF8(gbk_str.c_str());
        std::cout << gbk_str << "\n";
        trans_res = opencc_convert_utf8(conf_file, utf8_str.c_str(), utf8_str.length());
        cout << UTF8ToGBK(trans_res) << endl;
        outfile << trans_res << endl;
        opencc_convert_utf8_free(trans_res);
        // delete[] trans_res;
        trans_res = nullptr;
    }
    infile.close();
    outfile.close();
    opencc_close(conf_file);
    conf_file = nullptr;
    system("pause");
    return 0;
}

 上面的这段C++代码可以从infile.txt中读取简体中文，然后将翻译结果写入到outfile.txt文件中。

3.使用JAVA

这里给出一个使用JNA调用DLL的方案：

package com.tvjody;

import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.io.Writer;
import java.nio.charset.StandardCharsets;

import com.sun.jna.Library;
import com.sun.jna.Native;
import com.sun.jna.Platform;
import com.sun.jna.Pointer;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.io.PrintWriter;
import java.io.Reader;
import java.io.FileOutputStream;

public class JNA_CALL {

    public interface openccDLL extends Library{
        openccDLL Instance = (openccDLL) Native.load(
                (Platform.isWindows() ? "opencc" : "libc.so.6"),
                openccDLL.class);

//        void* opencc_open(const char* configfilename);
        Pointer opencc_open(String configfilename);

//        int opencc_close(void* opencc);
        int opencc_close(Pointer opencc);

//        void opencc_convert_utf8_free(char* str);
        void opencc_convert_utf8_free(String str);

//        char* opencc_convert_utf8(opencc_t opencc, const char* input, size_t length)
        String opencc_convert_utf8(Pointer opencc, String input, int length);
    }

    public static void writeToFile(String utf8_str) throws IOException {
        Writer out = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("out.txt"), StandardCharsets.UTF_8);
        out.write(utf8_str);
        out.close();
    }

    public static String readFromFile() throws IOException {
        String res = "";
        Reader in = new InputStreamReader(new FileInputStream("in.txt"), StandardCharsets.UTF_8);
        try(BufferedReader read_buf = new BufferedReader(in)){
            String line;
            while((line = read_buf.readLine()) != null) {
                res += line;
            }
            read_buf.close();
        }
        return res;
    }

    public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException, FileNotFoundException {
        System.setProperty("jna.library.path", "D:\\Projects\\Open_Source\\OpwnCC\\Build(x64)\\src\\RelWithDebInfo");
        Pointer conf_file = openccDLL.Instance.opencc_open("s2t.json");
        try {
            String res_utf8 = readFromFile();
            System.out.println("From： " + res_utf8);
            byte[] ptext = res_utf8.getBytes("UTF-8");
//            String utf8_str = new String(res_utf8.getBytes("GBK"), "UTF-8");
            String trans_res = openccDLL.Instance.opencc_convert_utf8(conf_file, res_utf8, ptext.length);
            System.out.println("To：" + trans_res);
//            String trans_gbk = new String(trans_res.getBytes("UTF-8"), "GBK");
            writeToFile(trans_res);
            openccDLL.Instance.opencc_convert_utf8_free(trans_res);
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        openccDLL.Instance.opencc_close(conf_file);
    }
}

json配置文件的路径有DLL决定，除了上面手动设置dll文件的路径之外，还可以将dll文件放置到bin目录下。上面使用的是jna-5.2.0。

4.填坑指南

实际上使用时会遇到N多的问题，这里仅列出一些注意事项，其实下面的有些问题具有一些普遍性，较为有价值。

DLL读取配置文件路径　

工程中读取json配置文件的路径是用宏变量定义，而Cmake的变量MAKE_INSTALL_PREFIX决定了工程中配置文件的宏变量，也决定了DLL被调用时读取配置文件的路径。路径中最好使用‘/’，而不是‘\’。

OCD文件的生成

进行简繁体文字转换的过程需要读取json和对应的ocd文件，ocd文件是由工程Dictionaries生成的，该工程又依赖与opencc_dict的opencc.exe程序。

实际使用时发现最新的1.0.5版本好像有一个错误，需要将上面的一个函数声明，改为下面的函数声明，否者会有一个链接错误。

void ConvertDictionary(const string inputFileName, const string outputFileName, const string formatFrom, const string formatTo);
OPENCC_EXPORT void ConvertDictionary(const string inputFileName, const string outputFileName, const string formatFrom, const string formatTo);

此外，data目录下生成的所有ocd文件需要和json配置文件放到同一个目录下，32位和64位的ocd文件也不要混用。

32位or64位

在使用java调用dll的时候要特别的注意，如果是64位的JDK，一定要编译64位的dll和所有的ocd文件。否者下面的这个错误会一直缠着你：

从两方面简述一下如何正确的生成64位的opencc工程文件。

使用cmake-gui configure直接指定64位的编译器，选择Visual Studio 14 2015 Win64，而不是Visual Studio 14 2015。

如果当前的工程为32位的工程，可以在VS中通过configuration manager来手动配置为x64位。将32位工程手动改为64位工程可能会有许多的坑，比如：

下面列举出一些解决方案：

编码问题

由于opencc内部处理字符串均使用的是utf-8编码，因此需要进行编解码的处理才能正确的调用DLL中的接口。

广义上来说，所谓乱码问题就是解码方式和编码方式不同导致的。这是一个很大的话题，这里不深入讨论，有兴趣可以参考我另一篇博文python编码问题分析，应该能对你有所启发。

在win10上使用cmake生成VS工程。编译的时候会遇到一个有趣的问题就是中文环境下utf-8文件中的部分汉字标点，竟然会有乱码，如下：

OpenCC的编译与多语言使用-LMLPHPOpenCC的编译与多语言使用-LMLPHP
1>D:\Projects\Open_Source\OpwnCC\OpenCC-ver.1.0.5\src\PhraseExtract.cpp(32): error C3688: invalid literal suffix '銆'; literal operator or literal operator template 'operator ""銆' not found
1>D:\Projects\Open_Source\OpwnCC\OpenCC-ver.1.0.5\src\PhraseExtract.cpp(32): error C3688: invalid literal suffix '锛'; literal operator or literal operator template 'operator ""锛' not found
1>D:\Projects\Open_Source\OpwnCC\OpenCC-ver.1.0.5\src\PhraseExtract.cpp(32): error C3688: invalid literal suffix '鈥'; literal operator or literal operator template 'operator ""鈥' not found
1>D:\Projects\Open_Source\OpwnCC\OpenCC-ver.1.0.5\src\PhraseExtract.cpp(32): error C2001: newline in constant
1>D:\Projects\Open_Source\OpwnCC\OpenCC-ver.1.0.5\src\PhraseExtract.cpp(33): error C3688: invalid literal suffix '鈥'; literal operator or literal operator template 'operator ""鈥' not found
1>D:\Projects\Open_Source\OpwnCC\OpenCC-ver.1.0.5\src\PhraseExtract.cpp(33): error C3688: invalid literal suffix '锛'; literal operator or literal operator template 'operator ""锛' not found
1>D:\Projects\Open_Source\OpwnCC\OpenCC-ver.1.0.5\src\PhraseExtract.cpp(33): error C3688: invalid literal suffix '銆'; literal operator or literal operator template 'operator ""銆' not found
View Code

文本编码对应关系(Visual Studio 2015 VS Notepad++)：
file->Advance Save Options:

Chinese Simplified (GB2312) - Codepage 936 <==> GBK
Unicode (UTF-8 with signature) - Codepage 65001 <==> Encoding in UTF-8 BOM
Unicode (UTF-8 without signature) - Codepage 65001 <==> Encoding in UTF-8

将上面文件的编码方式从Unicode (UTF-8 without signature) - Codepage 65001改为 Chinese Simplified (GB2312) - Codepage 936即可。

python的编码转换比较简单，C++的转换接口上面已经列出，至于java，建议将java文件和数据文件的编码方式均改为utf-8，使用String utf8_str = new String(gbk_str.getBytes("UTF-8"), "UTF-8")这种转码方式可能带来一些奇怪的问题。

DLL与EXE局部堆问题

有一点需要注意，要确保正确释放DLL中使用new在堆中分配的内存空间，这里必须要使用DLL中提供的释放堆空间的函数，而不要在主程序中直接使用delete或者delete[].

简单的解释就是EXE和DLL分别有各自的局部堆，new和delete分别用于分配和释放各自局部堆上的空间，使用EXE中的delete来释放DLL中new的局部堆内存可能会导致错误，这个和具体的编译器有关。

上面的C++代码在EXE中delete DLL分配的空间，是一种未定义行为。

DLL调试技巧

实际使用尤其是使用不同语言对opencc.dll进行调用的时候会碰到很多问题，这时最好的办法就是使用VS的Attach To Process对DLL进行断点跟进。

对于python调用DLL，可以先打开一个python shell或者IDLE环境并在其中调用一下DLL，之后在VS中attach到对应的python进程，不要直接attach到sublime等IDE程序，因为IDE中运行的python程序而不是IDE本身直接调用DLL文件。

对于java而言，同样不能使用vs直接attach到Eclipse等IDE上。这里有一个技巧，就是在调用到DLL接口前的java代码加上一个断点，然后会在VS进程列表中看到一个javaw.exe程序，attach到这个程序后，接着运行java程序就会进入DLL中的断点了。

小结

如果能够耐心的浏览一遍，相信会发现这是一篇采坑复盘。能够从头开始独立的一步一步解决掉遇到的每一个问题，相信一定会别有一番滋味。希望本篇博文能在需要的时候对你有所帮助。

03-28 05:15
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