字符編碼
我們已經(jīng)講過了,字符串也是一種數(shù)據(jù)類型,但是,字符串比較特殊的是還有一個編碼問題。
因?yàn)橛嬎銠C(jī)只能處理數(shù)字,如果要處理文本,就必須先把文本轉(zhuǎn)換為數(shù)字才能處理。最早的計算機(jī)在設(shè)計時采用8個比特(bit)作為一個字節(jié)(byte),所以,一個字節(jié)能表示的最大的整數(shù)就是255(二進(jìn)制11111111=十進(jìn)制255),如果要表示更大的整數(shù),就必須用更多的字節(jié)。比如兩個字節(jié)可以表示的最大整數(shù)是65535,4個字節(jié)可以表示的最大整數(shù)是4294967295。
由于計算機(jī)是美國人發(fā)明的,因此,最早只有127個字母被編碼到計算機(jī)里,也就是大小寫英文字母、數(shù)字和一些符號,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。
但是要處理中文顯然一個字節(jié)是不夠的,至少需要兩個字節(jié),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(jìn)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(biāo)準(zhǔn),就會不可避免地出現(xiàn)沖突,結(jié)果就是,在多語言混合的文本中,顯示出來會有亂碼。
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因此,Unicode應(yīng)運(yùn)而生。Unicode把所有語言都統(tǒng)一到一套編碼里,這樣就不會再有亂碼問題了。
Unicode標(biāo)準(zhǔn)也在不斷發(fā)展,但最常用的是用兩個字節(jié)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(jié))。現(xiàn)代操作系統(tǒng)和大多數(shù)編程語言都直接支持Unicode。
現(xiàn)在,捋一捋ASCII編碼和Unicode編碼的區(qū)別:ASCII編碼是1個字節(jié),而Unicode編碼通常是2個字節(jié)。
字母A用ASCII編碼是十進(jìn)制的65,二進(jìn)制的01000001;
字符0用ASCII編碼是十進(jìn)制的48,二進(jìn)制的00110000,注意字符'0'和整數(shù)0是不同的;
漢字中已經(jīng)超出了ASCII編碼的范圍,用Unicode編碼是十進(jìn)制的20013,二進(jìn)制的01001110 00101101。
你可以猜測,如果把ASCII編碼的A用Unicode編碼,只需要在前面補(bǔ)0就可以,因此,A的Unicode編碼是00000000 01000001。
新的問題又出現(xiàn)了:如果統(tǒng)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(jié)約的精神,又出現(xiàn)了把Unicode編碼轉(zhuǎn)化為“可變長編碼”的UTF-8編碼。UTF-8編碼把一個Unicode字符根據(jù)不同的數(shù)字大小編碼成1-6個字節(jié),常用的英文字母被編碼成1個字節(jié),漢字通常是3個字節(jié),只有很生僻的字符才會被編碼成4-6個字節(jié)。如果你要傳輸?shù)奈谋景罅坑⑽淖址?,用UTF-8編碼就能節(jié)省空間:
字符
ASCII
Unicode
UTF-8
A
01000001
00000000 01000001
01000001
中
x
01001110 00101101
11100100 10111000 10101101
從上面的表格還可以發(fā)現(xiàn),UTF-8編碼有一個額外的好處,就是ASCII編碼實(shí)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(xù)工作。
搞清楚了ASCII、Unicode和UTF-8的關(guān)系,我們就可以總結(jié)一下現(xiàn)在計算機(jī)系統(tǒng)通用的字符編碼工作方式:
在計算機(jī)內(nèi)存中,統(tǒng)一使用Unicode編碼,當(dāng)需要保存到硬盤或者需要傳輸?shù)臅r候,就轉(zhuǎn)換為UTF-8編碼。
用記事本編輯的時候,從文件讀取的UTF-8字符被轉(zhuǎn)換為Unicode字符到內(nèi)存里,編輯完成后,保存的時候再把Unicode轉(zhuǎn)換為UTF-8保存到文件:
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瀏覽網(wǎng)頁的時候,服務(wù)器會把動態(tài)生成的Unicode內(nèi)容轉(zhuǎn)換為UTF-8再傳輸?shù)綖g覽器:
?
所以你看到很多網(wǎng)頁的源碼上會有類似的信息,表示該網(wǎng)頁正是用的UTF-8編碼。
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