ASCII 、UTF-8、Unicode編碼
1、各類編碼介紹
1.1、計算機編碼的由來
因為計算機只能處理數字,如果要處理文本,就必須先把文本轉換為數字才能處理。所以只能是用一些數字來表示文本,這就是編碼的由來。最早的計算機在設計時采用8個比特(bit)作為一個字節(byte),所以,一個字節能表示的最大的整數就是255(二進制11111111=十進制255),如果要表示更大的整數,就必須用更多的字節。比如兩個字節可以表示的最大整數是65535,4個字節可以表示的最大整數是4294967295。
1.2、ASCII 編碼
由于計算機是美國人發明的,因此,最早只有127個字符被編碼到計算機里,也就是大小寫英文字母、數字和一些符號等,這個編碼表被稱為ASCII編碼,比如大寫字母A的編碼是65,小寫字母z的編碼是122。
ASCII 編碼用一個字節來表示一個字符,ASCII 編碼表可參考:http://ascii.911cha.com/
1.3、Unicode 編碼
ASCII 編碼處理英文是可以的,但是要處理中文顯然一個字節是不夠的,至少需要兩個字節,而且還不能和ASCII編碼沖突,所以,中國制定了GB2312編碼,用來把中文編進去。
你可以想得到的是,全世界有上百種語言,日本把日文編到Shift_JIS里,韓國把韓文編到Euc-kr里,各國有各國的標準,就會不可避免地出現沖突,結果就是,在多語言混合的文本中,顯示出來會有亂碼。
(出現亂碼是因為你在寫的時候用一種編碼規則來寫,然后存入計算機中,但取的時候又用另一種規則來取,存取用不同編碼規則當然會造成亂碼)
由此,Unicode應運而生。Unicode 把所有語言都統一到一套編碼里即 Unicode 編碼,這樣就不會再有亂碼問題了。
Unicode標準也在不斷發展,但最常用的是用兩個字節表示一個字符(如果要用到非常偏僻的字符,就需要4個字節)?,F代操作系統和大多數編程語言都直接支持Unicode。
1.4、utf-8 編碼
ASCII編碼用 1 個字節來表示 1 個字符,而Unicode編碼通常用 2 個字節來表示 1 個字符。
如果統一成Unicode編碼,亂碼問題從此消失了。但是,如果你寫的文本基本上全部是英文的話,用Unicode編碼比ASCII編碼需要多一倍的存儲空間,在存儲和傳輸上就十分不劃算。
所以,本著節約的精神,又出現了把Unicode編碼轉化為 “可變長編碼” 的 UTF-8 編碼。UTF-8編碼把一個Unicode字符根據不同的數字大小編碼成1- 6個字節,常用的英文字母被編碼成1個字節,漢字通常是3個字節,只有很生僻的字符才會被編碼成4-6個字節。如果你要傳輸的文本包含大量英文字符,用UTF-8編碼就能節省很多空間。
UTF-8編碼有一個額外的好處,就是ASCII編碼實際上可以被看成是UTF-8編碼的一部分,所以,大量只支持ASCII編碼的歷史遺留軟件可以在UTF-8編碼下繼續工作。
2、現代計算機通用的字符編碼工作方式
搞清楚了ASCII、Unicode和UTF-8的關系,我們就可以總結一下現在計算機系統通用的字符編碼工作方式:
在計算機內存中,統一使用Unicode編碼,當需要保存到硬盤或者需要傳輸的時候,就轉換為UTF-8編碼,這樣可以節省很多存儲空間。
比如:用記事本編輯的時候,從文件讀取的UTF-8字符被轉換為Unicode字符到內存里,編輯完成后,保存的時候再把Unicode轉換為UTF-8保存到文件。
所以說,在存儲或者是傳輸時,使用的是 UTF-8 編碼,因為這樣可以節約存儲空間。在內存中,使用的是 Unicode 編碼。
比如在瀏覽網頁的時候,服務器會把動態生成的 Unicode 內容轉換為UTF-8再傳輸到瀏覽器進行顯示。
參考:http://www.rzrgm.cn/angelye/p/8249711.html、http://www.ruanyifeng.com/blog/2007/10/ascii_unicode_and_utf-8.html
3、思考
3.1、utf-8編碼是如何根據字節轉換成字符的?
utf-8 編碼規則:
0xxxxxxx 表示是單字節字符
10xxxxxx 是多字節字符的延續
110xxxxx 表示是2字節字符的第一個字節;
1110xxxx 表示是3字節字符的第一個字節;
11110xxx 一個4字節字符。
4字節序列已經覆蓋了從U + 0000到U + 10FFFF的整個Unicode范圍。

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