字符编码详解及由来(UNICODE,UTF-【算命】8,GBK)[转帖]

很久自古以来,有一群人,他们说了算用柒个可以开合的结晶管来组合成差距的意况,以表示世界上的万物。他们以为9个开关状态作为原子单位很好,于是他们把那名叫”字节”。

深信許五个人對字符編碼都不是很驾驭,透過下文可以清晰的领会各类字符编码格局详解及由来。

再后来,他们又做了有的足以拍卖那些字节的机器,机器开动了,可以用字节来整合出更多的状态,状态起初变来变去。他们见到这么是好的,于是它们就这机器称为”计算机”。

   
从来对字符的种种编码格局懵懵懂懂,什么ANSI、UNICODE、UTF-捌 、GB231② 、GBK、DBCS、UCS……是否看的很晕,如若你细细的读书本文你一定可以清晰的知晓她们。Let’s
go!

千帆竞发统计机只在美利坚合营国用。八位的字节一共可以结合出256(2的6遍方)种不一致的场馆。

http://www.phpweblog.net/fuyongjie/archive/2009/03/11/6374.html

她俩把内部的号码从0初始的32种状态分别规定了特殊的用途,一但终端设备或然打印机遇上这么些约定好的字节时,就要做一些预订的动作。遇上
00×10, 终端就换行,遇上0x07, 终端就向人们嘟嘟叫,例好遇上0x1b,
打印机就打印反白的字,对于极端就用彩色呈现字母。他们看来那样很好,于是就把这几个0x20(十进制32)以下的字节状态称为”控制码”。

          
    久自古以来,有一群人,他们说了算用九个可以开合的结晶管来组合成差其余处境,以代表世界上的万物。他们看到七个开关状态是好的,于是他们把那名叫”字节”。

他俩又把拥有的空格、标点符号、数字、大小写字母分别用接二连三的字节状态表示,从来编到了第327号,这样统计机就足以用不同字节来存储阿尔巴尼亚语的
文字了。大家看来如此,都深感很好,于是大家都把那几个方案叫做 ANSI
的”Ascii”编码(American Standard Code for Information
Interchange,U.S.音讯交流标准代码)。当时世界上有着的微机都用同一的ASCII方案来保存英文文字。

   
再后来,他们又做了一些足以拍卖这么些字节的机器,机器开动了,可以用字节来整合出不少景观,状态早先变来变去。他们观看这么是好的,于是它们就那机器称为”计算机”。
   
开头统计机只在U.S.用。八个人的字节一共可以组成出256(2的六次方)种不一样的景观。
   
他们把里面的数码从0起初的32种境况分别规定了超常规的用处,一但终端、打印机遇上预约好的那几个字节被传过来时,就要做一些预订的动作。遇上00×10,
终端就换行,遇上0x07, 终端就向人们嘟嘟叫,例如遇上0x1b,
打印机就打印反白的字,只怕极端就用彩色呈现字母。他们看到如此很好,于是就把这几个0x20之下的字节状态称为”控制码”。
   
他们又把装有的空格、标点符号、数字、大小写字母分别用一而再的字节状态表示,一直编到了第壹27号,那样总计机就足以用差别字节来存储加泰罗尼亚语的文字了。大家看来如此,都觉得很好,于是大家都把这一个方案叫做
ANSI 的”Ascii”编码(American Standard Code for Information
Interchange,美利哥音信沟通标准代码)。当时世界上有着的统计机都用同一的ASCII方案来保存英文文字。
         
   
后来,如同建造巴比伦塔相同,世界各省的都初叶拔取计算机,可是洋洋国家用的不是英文,他们的字母里有诸多是ASCII里没有的,为了能够在统计机保存他们的文字,他们决定利用127号之后的空位来代表那几个新的字母、符号,还进入了不少画表格时索要用下到的横线、竖线、交叉等形象,一直把序号编到了最后3个景况255。从128到255这一页的字符集被称”增添字符集”。从此将来,贪婪的人类再没有新的情状可以用了,美帝国主义或者没有想到还有第①世界国家的人们也可望得以用到电脑吧!

新兴,就好像建造巴比伦塔一律,世界各地的都从头利用微机,然则洋洋国度用的不是英文,他们用到的浩大字母在ASCII中一直没有,为了也足以在处理器中保留他们的文字,他们决定使用127号之后的空位来代表这几个新的字母、符号,还进入了诸多画表格时索要用下到的横线、竖线、交叉等形象,一贯把序号编到了最终多个景色255。从128到255这一页的字符集被称”增添字符集”。从此未来,贪婪的人类再没有新的情事可以用了,美帝国主义恐怕没有想到还有第叁世界国家的人们也指望得以用到总结机吧!

   
等中夏族们得到总结机时,已经远非得以行使的字节状态来表示汉字,况且有陆仟多个常用汉字要求保留呢。不过那难不倒智慧的中华布衣,大家不客气地把那两个127号之后的奇异符号们一直废除掉,
   
规定:一个低于127的字符的意义与原来一样,但多少个高于127的字符连在联名时,就表示多个汉字,前边的三个字节(他称为高字节)从0xA1用到
0xF7,后边3个字节(低字节)从0xA1到0xFE,那样我们就足以组成出大约9000多少个简体汉字了。在这几个编码里,咱们还把数学符号、亚特兰大希腊(Ελλάδα)的假名、日文的字母们都编进去了,连在
ASCII
里本来就一些数字、标点、字母都统统重新编了七个字节长的编码,那就是常说的”全角”字符,而原来在127号以下的那多少个就叫”半角”字符了。
      中国百姓看到那样很正确,于是就把那种汉字方案叫做 “GB2312″。GB2312
是对 ASCII 的国语伸张。
     
不过中国的方块字太多了,大家神速就就发现有成百上千人的姓名没有办法在这里打出去,尤其是少数很会麻烦旁人的国家首领。于是大家不得不再三再四把
GB2312 没有采纳的码位找出来老实不谦虚地用上。
     
后来照旧不够用,于是干脆不再须求低字节一定是127号未来的内码,只要第2个字节是超过127就稳定表示那是二个汉字的伊始,不管后边跟的是还是不是伸张字符集里的内容。结果扩大之后的编码方案被称作
GBK 标准,GBK 包罗了 GB2312
的保有内容,同时又充实了近30000个新的方块字(包含繁体字)和符号。
     
后来少数民族也要用电脑了,于是大家再扩展,又加了几千个新的少数民族的字,GBK
扩成了GB18030。从此以往,中华民族的文化就足以在处理器时期中继承了。
      中国的程序员们见状这一密密麻麻汉字编码的正规化是好的,于是通称他们叫做
“DBCS”(Double Byte Charecter Set
双字节字符集)。在DBCS体系标准里,最大的特征是两字节长的方块字字符和一字节长的英文字符并存于同一套编码方案里,因而他们写的次第为了帮衬中文处理,必要求小心字串里的每一个字节的值,若是那么些值是高于127的,那么就以为多个双字节字符集里的字符出现了。那时候凡是受过加持,会编程的电脑僧侣们都要每日念下边那个咒语数百遍:

等中中原人们获取统计机时,已经远非得以应用的字节状态来表示汉字,况且有5000多少个常用汉字要求保留呢。可是那难不倒智慧的中原百姓,大家不客气地把那个127号之后的奇异符号们间接收回掉,并且规定:二个紧跟于127的字符的意义与原来一样,但八个超越127的字符连在一道时,就象征壹个中国字,前边的3个字节(他称为高字节)从0xA1用到
0xF7,前面三个字节(低字节)从0xA1到0xFE,那样我们就可以组合出大致8000三个简体汉字了。在这个编码里,我们还把数学符号、波士顿希腊共和国(The Republic of Greece)的假名、日文的假名们都编进去了,连在
ASCII
里本来就部分数字、标点、字母都统统重新编了八个字节长的编码,那就是常说的”全角”字符,而原先在127号以下的这多少个就叫”半角”字符了。

      “贰个汉字算三个英文字符!三个中国字算五个英文字符……”
         
     
因为立时逐一国家都像中国那样搞出一套本身的编码标准,结果相互之间何人也不懂哪个人的编码,哪个人也不帮助旁人的编码,连大陆和西藏这么只相隔了150海里,使用着相同种语言的弟兄地区,也独家使用了差其余DBCS
编码方案——当时的炎白人想让电脑呈现汉字,就亟须装上二个”汉字系统”,专门用来拍卖汉字的体现、输入的题目,但是充分云南的无知封建人员写的看相程序就无法不加装另一套支持BIG5 
编码的哪些”倚天汉字系统”才足以用,装错了字符系统,显示就会乱了套!那怎么做?而且世界民族之林中还有那多少个一时半刻用不上电脑的贫困百姓,他们的文字又如何是好?

神州全员看到那样很正确,于是就把那种汉字方案叫做”GB2312″。GB2312 是对
ASCII 的国语扩充。

      真是计算机的巴比伦塔命题啊!
      正在那儿,大天使加百利及时出现了——二个叫
ISO(国际标何人化协会)的国际公司决定入手消除这些题材。他们运用的艺术很简短:废了具备的地区性编码方案,重新搞一个总结了地球上拥有知识、全部字母和符号的编码!他们打算叫它”Universal
Multiple-Octet Coded Character Set”,简称 UCS, 俗称 “UNICODE”。
      UNICODE
开头制定时,统计机的存储器体量极大地向上了,空间再也不成为难题了。于是
ISO
就一贯分明必须用七个字节,也等于拾伍人来归并意味着拥有的字符,对于ascii里的那2个“半角”字符,UNICODE
包持其原编码不变,只是将其长度由原来的伍人增加为15位,而此外知识和语言的字符则全部重复联合编码。由于”半角”英文符号只必要用到低七个人,所以其高
五人永远是0,由此那种大气的方案在保留英文文本时会多浪费一倍的空间。

但是中国的汉字太多了,大家连忙就就意识有许五人的姓名没有办法在那边打出来,尤其是一些很会麻烦人家的国家领导人(如朱镕基的“镕”字)。于是我们只能继续把
GB2312 没有行使的码位找出来老实不谦虚地用上。

     
那时候,从旧社会里走过来的程序员起首阵现1个想不到的光景:他们的strlen函数靠不住了,壹个汉字不再是相当于五个字符了,而是二个!是的,从
UNICODE
开端,无论是半角的英文字母,照旧全角的汉字,它们都是联合的”一个字符”!同时,也都是统一的”多个字节”,请留心”字符”和”字节”七个术语的差距,“字节”是多少个八个人的物理存贮单元,而“字符”则是1个文化相关的号子。在UNICODE
中,3个字符就是五个字节。二个汉字算几个英文字符的一代已经快过去了。
         
     
从前出头字符集存在时,那3个做多语言软件的商家遇上过很大麻烦,他们为了在不相同的国度销售一律套软件,就只能在区域化软件时也加持那些双字节字符集咒语,不仅要遍地小心不要搞错,还要把软件中的文字在区其他字符集中转来转去。UNICODE
对于他们的话是一个很好的健全化解方案,于是从 Windows NT 开首,MS
趁机把它们的操作系统改了一回,把拥有的主导代码都改成了用 UNICODE
方式工作的版本,从此刻初步,WINDOWS
系统终于无必要加装种种本土语言系统,就可以展现整个世界上富有知识的字符了。
    不过,UNICODE
在制订时没有设想与其他一种现有的编码方案保持包容,那使得 GBK 与UNICODE
在汉字的内码编排上完全是不均等的,没有一种简单的算术方法可以把公文内容从UNICODE编码和另一种编码举行更换,那种转移必须通过查表来展开。
    如前所述,UNICODE
是用多少个字节来表示为3个字符,他一共可以组合出65535见仁见智的字符,那大约已经得以覆盖世界上富有知识的标记。假使还不够也未曾提到,ISO已经准备了UCS-4方案,说简练了就是四个字节来代表二个字符,那样大家就能够组合出21亿个差其他字符出来(最高位有其余用途),那大致能够用到银河联邦创建那一天吧!
    UNICODE 来到时,一起过来的还有电脑网络的起来,UNICODE
怎么样在互连网上传输也是一个无法不考虑的题材,于是面向传输的浩大 UTF(UCS
Transfer
Format)标准出现了,顾名思义,UTF8就是历次7个位传输数据,而UTF16就是每一趟十七个位,只但是为了传输时的可相信性,从UNICODE到
UTF时并不是一直的相应,而是要过一些算法和规则来转换。

新兴依然不够用,于是干脆不再须求低字节一定是127号过后的内码,只要第三个字节是过量127就一定表示这是3个中国字的初阶,不管前面跟的是还是不是扩充字符集里的始末。结果扩充之后的编码方案被叫做
GBK 标准,GBK 包括了 GB2312
的享有情节,同时又扩张了近三千0个新的方块字(蕴含繁体字)和符号。

   
受到过互联网编程加持的计算机僧侣们都了解,在互联网里传递新闻时有1个很要紧的题材,就是对于数据高低位的解读格局,一些电脑是应用低位先发送的不二法门,例如大家PC机接纳的
INTEL
架构,而另一部分是拔取高位头阵送的方法,在互联网中交流数据时,为了审批双方对于高低位的认识是不是是一致的,接纳了一种很省心的点子,就是在文本流的开端时向对方发送二个标志符——借使之后的公文是高位在位,那就发送”FEFF”,反之,则发送”FFFE”。不信你可以用二进制格局打开二个UTF-X格式的文本,看看起头多个字节是否那八个字节?
    讲到那里,大家再顺便说说三个很盛名的意料之外景色:当你在 windows
的记事本里新建三个文本,输入”联通”八个字之后,保存,关闭,然后再一次打开,你会发现那多少个字已经消失了,代之的是多少个乱码!呵呵,有人说那就是联通之所以拼但是移动的原故。

新生少数民族也要用电脑了,于是大家再推而广之,又加了几千个新的少数民族的字,GBK
扩成了 GB18030。从此之后,中华民族的学问就可以在微机时期中继承了。

    其实那是因为GB2312编码与UTF8编码发生了编码冲撞的原委。
    从网上引来一段从UNICODE到UTF8的转换规则:
        Unicode
        UTF-8
        0000 – 007F
        0xxxxxxx
        0080 – 07FF
        110xxxxx 10xxxxxx
        0800 – FFFF
        1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
   
例如”汉”字的Unicode编码是6C49。6C49在0800-FFFF之间,所以要用3字节模板:1110xxxx
10xxxxxx 10xxxxxx。将6C49写成二进制是:0110 1100 0100
1001,将这一个比特流按三字节模板的分层方法分为0110 110001
001001,依次代替模板中的x,得到:1110-0110 10-110001 10-001001,即E6 B1
89,那就是其UTF8的编码。
   
而当你新建壹个文书文件时,记事本的编码暗许是ANSI,若是你在ANSI的编码输入汉字,那么他其实就是GB连串的编码格局,在那种编码下,”联通”的内码是:
            c1 1100 0001
            aa 1010 1010
            cd 1100 1101
            a8 1010 1000
         
   
注意到了吗?第③壹个字节、第③多少个字节的序曲部分的都以”110″和”10″,正好与UTF8规则里的两字节模板是均等的,于是再度打开记事本时,记事本就误认为那是一个UTF8编码的文书,让我们把第②个字节的110和第2个字节的10去掉,大家就获取了”00001
101010″,再把诸位对齐,补上前导的0,就拿走了”0000 0000 0110
1010″,不好意思,那是UNICODE的006A,也等于小写的假名”j”,而随后的两字节用UTF8解码之后是0368,这么些字符什么也不是。那就是只有”联通”三个字的文件没有大意在记事本军机章京常突显的原因。

中原的程序员们看看这一多级汉字编码的正规是好的,于是通称他们叫做
“DBCS”(Double Byte Charecter Set
双字节字符集)。在DBCS种类专业里,最大的风味是两字节长的方块字字符和一字节长的英文字符并存于同一套编码方案里,因而他们写的主次为了辅助中文处
理,必须求小心字串里的每二个字节的值,尽管这几个值是超出127的,那么就认为三个双字节字符集里的字符出现了。那时候凡是受过加持,会编程的电脑僧侣们都要天天念上面这一个咒语数百遍:

   
而只要你在”联通”之后多输入多少个字,其他的字的编码不见得又正好是110和10开端的字节,那样重复打开时,记事本就不会百折不挠那是贰个utf8编码的文本,而会用ANSI的方法解读之,那时乱码又不出新了。
         
   
好了,终于能够回答NICO的难题了,在数据Curry,有n前缀的字串类型就是UNICODE类型,那连串型中,固定用八个字节来代表2个字符,无论那一个字符是汉字还是英文字母,或是其他什么。

“三个中国字算七个英文字符!二个汉字算几个英文字符……”

   
倘诺您要测试”abc汉字”那一个串的长短,在并未n前缀的数据类型里,这么些字串是七个字符的尺寸,因为一个中国字约等于多个字符。而在有n前缀的数据类型里,同样的测试串长度的函数将会告知你是三个字符,因为三个中国字就是三个字符。

因为立刻逐一国家都像中华这么搞出一套自个儿的编码标准,结果互相之间哪个人也不懂什么人的编码,哪个人也不辅助外人的编码,连大陆和湖北这么只相隔了150公里,使用着雷同种语言的汉子地区,也独家使用了不一样的
DBCS
编码方案——当时的炎黄种人想让电脑突显汉字,就务须装上1个”汉字系统”,专门用来拍卖汉字的来得、输入的标题,然则丰硕湖南的无知封建职员写的六柱预测程序
就必须加装另一套协理 BIG5
编码的如何”倚天汉字系统”才足以用,装错了字符系统,突显就会乱了套!那如何做?而且世界民族之林中还有那个方今用不上电脑的贫乏百姓,他们的文字又怎么做?

 

当成总结机的巴比伦塔命题啊!

正在那儿,大天使加布里埃尔及时出现了——二个叫 ISO
(国际标哪个人化社团)的国际团队控制入手化解这些难点。他们拔取的格局很不难:废了拥有的地区性编码方案,重新搞三个包含了地球上富有知识、全部字母和标志的编码!他们打算叫它”Universal
Multiple-Octet Coded Character Set”,简称 UCS, 俗称 “UNICODE”。

UNICODE
初叶制订时,总结机的存储器体积极大地发展了,空间再也不成为难题了。于是
ISO
就径直鲜明必须用三个字节,约等于拾伍个人来归并意味着拥有的字符,对于ascii里的这几个”半角”字符,UNICODE
包持其原编码不变,只是将其长度由原本的6人扩大为十五个人,而任何文化和语言的字符则全体双重合并编码。由于”半角”英文符号只须要用到低七个人,所以其高
五个人永远是0,因而那种大气的方案在保留英文文本时会多浪费一倍的长空。

此时,从旧社会里走过来的程序员先导察觉三个意料之外的现象:他们的strlen函数靠不住了,贰个中国字不再是一对一于八个字符了,而是贰个!是
的,从 UNICODE
初叶,无论是半角的英文字母,仍旧全角的方块字,它们都以统一的”一个字符”!同时,也都以联合的”五个字节”,请留意”字符”和”字节”五个术语的不比,
“字节”是二个7人的大体存贮单元,而”字符”则是2个知识有关的标志。在UNICODE
中,贰个字符就是五个字节。壹个汉字算八个英文字符的一时半刻已经快过去了。

此前开外字符集存在时,那多少个做多语言软件的合作社遇上过很大麻烦,他们为了在不一样的国度销售一律套软件,就只可以在区域化软件时也加持那几个双字
节字符集咒语,不仅要各处小心不要搞错,还要把软件中的文字在不同的字符集中转来转去。UNICODE
对于他们的话是三个很好的应有尽有化解方案,于是从 Windows NT 起头,MS
趁机把它们的操作系统改了两次,把富有的骨干代码都改成了用 UNICODE
格局工作的版本,从那时伊始,WINDOWS
系统终于无要求加装各个本土语言系统,就能够来得满世界上具有知识的字符了。

可是,UNICODE 在制订时并未考虑与别的一种现有的编码方案保持格外,那使得
GBK 与UNICODE
在汉字的内码编排上完全是不雷同的,没有一种简单的算术方法可以把公文内容从UNICODE编码和另一种编码举行转移,那种转移必须透过查表来拓展。

如前所述,UNICODE
是用多个字节来代表为壹个字符,他总共可以组成出65535不一的字符,那大约已经可以覆盖世界上享有知识的记号。如若还不够也从没关联,ISO已经准备了UCS-4方案,说不难了就是多少个字节来表示多个字符,那样大家就足以组成出21亿个例外的字符出来(最高位有其余用途),那大约可以用到银河联邦创建那一天呢!

UNICODE 来到时,一起来到的还有电脑网络的兴起,UNICODE
如何在网络上传输也是2个亟须考虑的难点,于是面向传输的诸多 UTF(UCS
Transfer
Format)标准现身了,顾名思义,UTF8就是历次8个位传输数据,而UTF16就是每一回十四个位,只但是为了传输时的可相信性,从UNICODE到
UTF时并不是一直的对应,而是要过局地算法和规则来转换。

蒙受过网络编程加持的计算机僧侣们都清楚,在互联网里传递信息时有2个很要紧的问题,就是对此数据高低位的解读格局,一些总计机是使用低位先发送的点子,例如大家PC机采纳的
INTEL
架构;而另一些是拔取高位头阵送的法门。在互连网中交流数据时,为了审批双方对于高低位的认识是不是是一致的,接纳了一种很省心的艺术,就是在文本流的开端时
向对方发送一个标志符——要是以后的文本是高位在位,那就发送”FEFF”,反之,则发送”FFFE”。不信你可以用二进制格局打开八个UTF-X格式的
文件,看看初步八个字节是或不是那七个字节?

下边是Unicode和UTF-8转换的条条框框

Unicode

UTF-8

0000 – 007F

0xxxxxxx

0080 – 07FF

110xxxxx 10xxxxxx

0800 – FFFF

1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx

比如说”汉”字的Unicode编码是6C49。6C49在0800-FFFF之间,所以要用3字节模板:1110xxxx
10xxxxxx 10xxxxxx。将6C49写成二进制是:0110 1100 0100
1001,将以此比特流按三字节模板的分层方法分为0110 1一千1
001001,依次代替模板中的x,得到:1110-0110 10-110001 10-001001,即E6 B1
89,那就是其UTF8的编码。

讲到那里,大家再顺便说说二个很盛名的竟然现象:当您在 windows
的记事本里新建多少个文书,输入”联通”多个字之后,保存,关闭,然后再次打开,你会发现那三个字已经熄灭了,代之的是多少个乱码!呵呵,有人说那就是联通之所以拼然而移动的原由。

其实那是因为GB2312编码与UTF8编码暴发了编码冲撞的来头。

当二个软件打开一个文书时,它要做的第1件事是决定以此文件终究是应用哪一类字符集的哪一种编码保留的。软件一般采纳二种办法来控制文本的字符集和编码:

检测文件头标识,指示用户挑选,依据早晚的平整推断

最规范的路径是检测文本最初阶的多少个字节,起先字节
Charset/encoding,如下表:

EF BB BF UTF-8

FE FF UTF-16/UCS-2, little endian

FF FE UTF-16/UCS-2, big endian

FF FE 00 00 UTF-32/UCS-4, little endian.

00 00 FE FF UTF-32/UCS-4, big-endian.

当你新建2个文件文件时,记事本的编码暗中同意是ANSI(代表系统默许编码,在汉语系统中貌似是GB种类编码),
假使你在ANSI的编码输入汉字,那么她实在就是GB体系的编码形式,在那种编码下,”联通”的内码是:

c1 1100 0001

aa 1010 1010

cd 1100 1101

a8 1010 1000

只顾到了啊?第③3个字节、第2八个字节的序幕部分的都以”110″和”10″,正好与UTF8规则里的两字节模板是同等的,

于是乎当大家再度打开记事本时,记事本就误认为那是多个UTF8编码的公文,让大家把第四个字节的110和第一个字节的10去掉,大家就获取了”00001
101010″,再把各位对齐,补上前导的0,就收获了”0000 0000 0110
1010″,不佳意思,那是UNICODE的006A,也等于小写的字母”j”,而随后的两字节用UTF8解码之后是0368,那么些字符什么也不是。那就是唯有”联通”多少个字的公文并未艺术在记事本军机大臣常突显的缘由。

而假使你在”联通”之后多输入几个字,其余的字的编码不见得又正好是110和10发端的字节,那样重复打开时,记事本就不会锲而不舍那是3个utf8编码的文本,而会用ANSI的法门解读之,那时乱码又不出新了。

http://www.cnblogs.com/shilf/archive/2010/06/15/1758467.html

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