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三種字元編碼:ASCII、Unicode和UTF-8

什麼是字元編碼? 

      計算機隻能處理數字,如果要處理文本,就必須先把文本轉換為數字才能處理。最早的計算機在設計時采用8個比特(bit)作為一個位元組(byte),是以,一個位元組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,就必須用更多的位元組。比如兩個位元組可以表示的最大整數是<code>65535</code>,4個位元組可以表示的最大整數是<code>4294967295</code>。

ASCII編碼:

  由于計算機是美國人發明的,是以,最早隻有127個字母被編碼到計算機裡,也就是大小寫英文字母、數字和一些符号,這個編碼表被稱為<code>ASCII</code>編碼,比如大寫字母 <code>A </code>的編碼是<code>65</code>,小寫字母 <code>z </code>的編碼是<code>122</code>。

  但是要進行中文顯然一個位元組是不夠的,至少需要兩個位元組,而且還不能和ASCII編碼沖突,是以,中國制定了<code>GB2312</code>編碼,用來把中文編進去。

  全世界有上百種語言,日本把日文編到<code>Shift_JIS</code>裡,南韓把韓文編到<code>Euc-kr</code>裡,各國有各國的标準,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。

Unicode編碼:

  是以,Unicode應運而生。Unicode把所有語言都統一到一套編碼裡,這樣就不會再有亂碼問題了。Unicode标準也在不斷發展,但最常用的是用兩個位元組表示一個字元(如果要用到非常偏僻的字元,就需要4個位元組)。現代作業系統和大多數程式設計語言都直接支援Unicode。

ASCII編碼和Unicode編碼的差別:

  1)ASCII編碼是1個位元組,而Unicode編碼通常是2個位元組,舉例如下。

  字母 <code>A </code>用ASCII編碼是十進制的<code>65</code>,二進制的<code>01000001</code>;

  字元 <code>0 </code>用ASCII編碼是十進制的<code>48</code>,二進制的<code>00110000</code>,注意字元 <code>'0' </code>和整數 <code>0 </code>是不同的;

  漢字 <code>中 </code>已經超出了ASCII編碼的範圍,用Unicode編碼是十進制的<code>20013</code>,二進制的<code>01001110 00101101</code>。

  如果把ASCII編碼的 <code>A </code>用Unicode編碼,隻需要在前面補0就可以,是以, <code>A </code>的Unicode編碼是<code>00000000 01000001</code>。

UTF-8編碼:

  新問題的出現: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。

  是以,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字元根據不同的數字大小編碼成1-6個位元組,常用的英文字母被編碼成1個位元組,漢字通常是3個位元組,隻有很生僻的字元才會被編碼成4-6個位元組。如果你要傳輸的文本包含大量英文字元,用UTF-8編碼就能節省空間:

字元

ASCII

Unicode

UTF-8

    A

01000001

00000000 01000001

    中

        -

01001110 00101101

11100100 10111000 10101101

  從上面的表格可以發現UTF-8編碼一個額外的好處,就是ASCII編碼實際上可以被看成是UTF-8編碼的一部分,是以,大量隻支援ASCII編碼的曆史遺留軟體可以在UTF-8編碼下繼續工作。

計算機系統通用的字元編碼工作方式:

  在計算機記憶體中,統一使用Unicode編碼,當需要儲存到硬碟或者需要傳輸的時候,就轉換為UTF-8編碼。

  用記事本編輯的時候,從檔案讀取的UTF-8字元被轉換為Unicode字元到記憶體裡,編輯完成後,儲存的時候再把Unicode轉換為UTF-8儲存到檔案:

三種字元編碼:ASCII、Unicode和UTF-8

  浏覽網頁的時候,伺服器會把動态生成的Unicode内容轉換為UTF-8再傳輸到浏覽器:

三種字元編碼:ASCII、Unicode和UTF-8

  

  是以很多網頁的源碼上會有類似&lt;meta charset="UTF-8" /&gt;的資訊,表示該網頁正是用的UTF-8編碼。

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