淺談?dòng)?jì)算機(jī)中的編碼

1 Ascii編碼

計(jì)算機(jī)發(fā)明之后糠睡,最開始利用八個(gè)二極管組合出256(2的8次方)種不同的狀態(tài)迫靖。采用前128狀態(tài)就可以表示英文字符以及一些控制命令膳灶,滿足當(dāng)時(shí)需求(還有128個(gè)狀態(tài)未使用)悔常。其編碼方式稱為Ascii編碼(American Standard Code for Information Interchange循帐,美國信息互換標(biāo)準(zhǔn)代碼)护赊。后來為了便于其他國家使用惠遏,將未使用的128個(gè)狀態(tài)來表示新的字母、符號骏啰,還加入了很多畫表格時(shí)需要用下到的橫線节吮、豎線、交叉等形狀判耕。從128到255(從0開始計(jì)數(shù))這一頁的字符集被稱"擴(kuò)展字符集"透绩。

2 GB2312

GB2312是一套針對中文漢字的編碼,也是對 ASCII 的中文擴(kuò)展壁熄。中國將127號之后的奇異符號們直接取消掉帚豪,規(guī)定:一個(gè)小于127的字符的意義與原來相同,但兩個(gè)大于127的字符連在一起時(shí)请毛,就表示一個(gè)漢字志鞍,前面的一個(gè)字節(jié)(他稱之為高字節(jié))從0xA1用到0xF7,后面一個(gè)字節(jié)(低字節(jié))從0xA1到0xFE方仿,這樣我們就可以組合出大約7000多個(gè)簡體漢字了固棚。在這些編碼里,我們還把數(shù)學(xué)符號仙蚜、羅馬希臘的字母此洲、日文的假名們都編進(jìn)去了,連在 ASCII 里本來就有的數(shù)字委粉、標(biāo)點(diǎn)呜师、字母都統(tǒng)統(tǒng)重新編了兩個(gè)字節(jié)長的編碼,這就是常說的"全角"字符贾节,而原來在127號以下的那些就叫"半角"字符了汁汗。
中國的程序員們看到這一系列漢字編碼的標(biāo)準(zhǔn)是好的衷畦,于是通稱他們叫做 "DBCS"(Double Byte Charecter Set 雙字節(jié)字符集)。

3 GBK

中國的漢字太多了知牌,法線GB2312還不能滿足需求祈争,于是干脆不再要求低字節(jié)一定是127號之后的內(nèi)碼,只要第一個(gè)字節(jié)是大于127就固定表示這是一個(gè)漢字的開始角寸,不管后面跟的是不是擴(kuò)展字符集里的內(nèi)容菩混。結(jié)果擴(kuò)展之后的編碼方案被稱為 GBK 標(biāo)準(zhǔn),GBK 包括了 GB2312 的所有內(nèi)容扁藕,同時(shí)又增加了近20000個(gè)新的漢字(包括繁體字)和符號沮峡。

4 GB18030

將少數(shù)文字添加到GBK中,再擴(kuò)展亿柑,GBK 擴(kuò)成了 GB18030邢疙。

5 Unicode

由于全球使用的文字不一樣,為了便于統(tǒng)一橄杨,國際標(biāo)誰化組織(ISO)決定著手解決這個(gè)問題秘症。他們采用的方法很簡單:廢了所有的地區(qū)性編碼方案,重新搞一個(gè)包括了地球上所有文化式矫、所有字母和符號的編碼!他們打算叫它"Universal Multiple-Octet Coded Character Set"役耕,簡稱 UCS, 俗稱 "Unicode"采转。于是 ISO 就直接規(guī)定必須用兩個(gè)字節(jié),也就是16位來統(tǒng)一表示所有的字符瞬痘,對于Ascii里的那些“半角”字符故慈,Unicode包持其原編碼不變,只是將其長度由原來的8位擴(kuò)展為16位框全,而其他文化和語言的字符則全部重新統(tǒng)一編碼察绷。由于"半角"英文符號只需要用到低8位,所以其高8位永遠(yuǎn)是0津辩,因此這種大氣的方案在保存英文文本時(shí)會(huì)多浪費(fèi)一倍的空間拆撼。
但是,Unicode在制訂時(shí)沒有考慮與任何一種現(xiàn)有的編碼方案保持兼容喘沿,這使得 GBK 與Unicode在漢字的內(nèi)碼編排上完全是不一樣的闸度,沒有一種簡單的算術(shù)方法可以把文本內(nèi)容從Unicode編碼和另一種編碼進(jìn)行轉(zhuǎn)換,這種轉(zhuǎn)換必須通過查表來進(jìn)行蚜印。

6 UTF

Unicode如何在網(wǎng)絡(luò)上傳輸也是一個(gè)必須考慮的問題莺禁,于是面向傳輸?shù)谋姸?UTF(UCS Transfer Format)標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)了,顧名思義窄赋,UTF8就是每次8個(gè)位傳輸數(shù)據(jù)哟冬,而UTF16就是每次16個(gè)位楼熄,只不過為了傳輸時(shí)的可靠性,從Unicode到UTF時(shí)并不是直接的對應(yīng)浩峡,而是要過一些算法和規(guī)則來轉(zhuǎn)換可岂。
UTF-8的編碼規(guī)則很簡單,只有二條:
1)對于單字節(jié)的符號红符,字節(jié)的第一位設(shè)為0青柄,后面7位為這個(gè)符號的unicode碼。因此對于英語字母预侯,UTF-8編碼和ASCII碼是相同的致开。
2)對于n字節(jié)的符號(n>1),第一個(gè)字節(jié)的前n位都設(shè)為1萎馅,第n+1位設(shè)為0双戳,后面字節(jié)的前兩位一律設(shè)為10。剩下的沒有提及的二進(jìn)制位糜芳,全部為這個(gè)符號的unicode碼飒货。

參考資料

https://blog.csdn.net/lvxiangan/article/details/8151670
http://www.ruanyifeng.com/blog/2007/10/ascii_unicode_and_utf-8.html

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