• 4006080630   |   15810004841
  • ASCII,Unicode和UTF-8簡述
    來源:湖北11选5任选分布走势图一定牛博昊天成     發布時間:2012/04/06

    字符編碼是計算機技術的基石,想要熟練使用計算機,就必須懂得一點字符編碼的知識。

    1. ASCII碼

    我們知道,在計算機內部,所有的信息終都表示為一個二進制的字符串。每一個二進制位(bit)有0和1兩種狀態,因此八個二進制位就可以組合出256種狀態,這被稱為一個字節(byte)。也就是說,一個字節一共可以用來表示256種不同的狀態,每一個狀態對應一個符號,就是256個符號,從0000000到11111111。

    上個世紀60年代,美國制定了一套字符編碼,對英語字符與二進制位之間的關系,做了統一規定。這被稱為ASCII碼,一直沿用至今。

    ASCII碼一共規定了128個字符的編碼,比如空格“SPACE”是32(二進制00100000),大寫的字母A是65(二進制01000001)。這128個符號(包括32個不能打印出來的控制符號),只占用了一個字節的后面7位,前面的1位統一規定為0。

    2、非ASCII編碼

    英語用128個符號編碼就夠了,但是用來表示其他語言,128個符號是不夠的。比如,在法語中,字母上方有注音符號,它就無法用ASCII碼表示。于是,一些歐洲國家就決定,利用字節中閑置的高位編入新的符號。比如,法語中的é的編碼為130(二進制10000010)。這樣一來,這些歐洲國家使用的編碼體系,可以表示多256個符號。

    但是,這里又出現了新的問題。不同的國家有不同的字母,因此,哪怕它們都使用256個符號的編碼方式,代表的字母卻不一樣。比如,130在法語編碼中代表了é,在希伯來語編碼中卻代表了字母Gimel (ג),在俄語編碼中又會代表另一個符號。但是不管怎樣,所有這些編碼方式中,0—127表示的符號是一樣的,不一樣的只是128—255的這一段。

    至于亞洲國家的文字,使用的符號就更多了,漢字就多達10萬左右。一個字節只能表示256種符號,肯定是不夠的,就必須使用多個字節表達一個符號。比如,簡體中文常見的編碼方式是GB2312,使用兩個字節表示一個漢字,所以理論上多可以表示256x256=65536個符號。

    中文編碼的問題需要專文討論,這篇筆記不涉及。這里只指出,雖然都是用多個字節表示一個符號,但是GB類的漢字編碼與后文的Unicode和UTF-8是毫無關系的。

    3.Unicode

    正如上一節所說,世界上存在著多種編碼方式,同一個二進制數字可以被解釋成不同的符號。因此,要想打開一個文本文件,就必須知道它的編碼方式,否則用錯誤的編碼方式解讀,就會出現亂碼。為什么電子郵件常常出現亂碼?就是因為發信人和收信人使用的編碼方式不一樣。

    可以想象,如果有一種編碼,將世界上所有的符號都納入其中。每一個符號都給予一個獨一無二的編碼,那么亂碼問題就會消失。這就是Unicode,就像它的名字都表示的,這是一種所有符號的編碼。

    Unicode當然是一個很大的集合,現在的規??梢勻菽?00多萬個符號。每個符號的編碼都不一樣,比如,U+0639表示阿拉伯字母Ain,U+0041表示英語的大寫字母A,U+4E25表示漢字“嚴”。具體的符號對應表,可以查詢unicode.org,或者專門的漢字對應表。

    4. Unicode的問題

    需要注意的是,Unicode只是一個符號集,它只規定了符號的二進制代碼,卻沒有規定這個二進制代碼應該如何存儲。

    比如,漢字“嚴”的unicode是十六進制數4E25,轉換成二進制數足足有15位(100111000100101),也就是說這個符號的表示至少需要2個字節。表示其他更大的符號,可能需要3個字節或者4個字節,甚至更多。

    這里就有兩個嚴重的問題,第一個問題是,如何才能區別unicode和ascii?計算機怎么知道三個字節表示一個符號,而不是分別表示三個符號呢?第二個問題是,我們已經知道,英文字母只用一個字節表示就夠了,如果unicode統一規定,每個符號用三個或四個字節表示,那么每個英文字母前都必然有二到三個字節是0,這對于存儲來說是極大的浪費,文本文件的大小會因此大出二三倍,這是無法接受的。

    它們造成的結果是:1)出現了unicode的多種存儲方式,也就是說有許多種不同的二進制格式,可以用來表示unicode。2)unicode在很長一段時間內無法推廣,直到互聯網的出現。

    5.UTF-8

    互聯網的普及,強烈要求出現一種統一的編碼方式。UTF-8就是在互聯網上使用廣的一種unicode的實現方式。其他實現方式還包括UTF-16和UTF-32,不過在互聯網上基本不用。重復一遍,這里的關系是,UTF-8是Unicode的實現方式之一。

    UTF-8大的一個特點,就是它是一種變長的編碼方式。它可以使用1~4個字節表示一個符號,根據不同的符號而變化字節長度。

    UTF-8的編碼規則很簡單,只有二條:

    1)對于單字節的符號,字節的第一位設為0,后面7位為這個符號的unicode碼。因此對于英語字母,UTF-8編碼和ASCII碼是相同的。

    2)對于n字節的符號(n>1),第一個字節的前n位都設為1,第n+1位設為0,后面字節的前兩位一律設為10。剩下的沒有提及的二進制位,全部為這個符號的unicode碼。

    下表總結了編碼規則,字母x表示可用編碼的位。

    Unicode符號范圍 | UTF-8編碼方式
    (十六進制) | (二進制)
    --------------------+---------------------------------------------
    0000 0000-0000 007F | 0xxxxxxx
    0000 0080-0000 07FF | 110xxxxx 10xxxxxx
    0000 0800-0000 FFFF | 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
    0001 0000-0010 FFFF | 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx

    下面,還是以漢字“嚴”為例,演示如何實現UTF-8編碼。

    已知“嚴”的unicode是4E25(100111000100101),根據上表,可以發現4E25處在第三行的范圍內(0000 0800-0000 FFFF),因此“嚴”的UTF-8編碼需要三個字節,即格式是“1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx”。然后,從“嚴”的后一個二進制位開始,依次從后向前填入格式中的x,多出的位補0。這樣就得到了,“嚴”的UTF-8編碼是“11100100 10111000 10100101”,轉換成十六進制就是E4B8A5。

    6. Unicode與UTF-8之間的轉換

    通過上一節的例子,可以看到“嚴”的Unicode碼是4E25,UTF-8編碼是E4B8A5,兩者是不一樣的。它們之間的轉換可以通過程序實現。

    在Windows平臺下,有一個簡單的轉化方法,就是使用內置的記事本小程序Notepad.exe。打開文件后,點擊“文件”菜單中的“另存為”命令,會跳出一個對話框,在底部有一個“編碼”的下拉條。

    最新案例

    1 2 3 4 5

    重視設計 重視服務 重視溝通 用誠信和口碑打造品牌!

    服務熱線:4006080630

    地址:北京市順義區火寺路張喜莊段15號院2號樓6層

    聯系:4006080630 (總機) 15810226406  

    傳真:010-53600526 手機:15810004841

    郵編:100000

    關于我們|案例展示|服務項目

    北京博昊天成(網站建設)科技有限公司

    版權所有 2015-2023(C) 北京博昊天成科技有限公司 保留所有權利 京ICP備11012345號-4