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字符集和編碼方式

2019-11-14 11:35:20
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供稿:網友
1,字符:字符是抽象的最小文本單位。它沒有固定的形狀(可能是一個字形),而且沒有值?!癆”是一個字符,“€”(德國、法國和許多其他歐洲國家通用貨幣的標志)也是一個字符?!爸小薄皣边@是兩個漢字字符。字符僅僅代表一個符號,沒有任何實際值的意義。2,字符集:字符集是字符的集合。例如,漢字字符是中國人最先發明的字符,在中文、日文、韓文和越南文的書寫中使用。這也說明了字符和字符集之間的關系,字符組成字符集(iso8859-1,GB2312/GBK,unicode)。3,代碼點:字符集中的每個字符都被分配到一個“代碼點”。每個代碼點都有一個特定的唯一數值,稱為標值。該標量值通常用十六進制表示。4,代碼單元: 在每種編碼形式中,代碼點被映射到一個或多個代碼單元?!按a單元”是各個編碼方式中的單個單元。代碼單元的大小等效于特定編碼方式的位數:UTF-8 :UTF-8 中的代碼單元由 8 位組成;在 UTF-8 中,因為代碼單元較小的緣故,每個代碼點常常被映射到多個代碼單元。代碼點將被映射到一個、兩個、三個或四個代碼單元;UTF-16 :UTF-16 中的代碼單元由 16 位組成;UTF-16 的代碼單元大小是 8 位代碼單元的兩倍。所以,標量值小于 U+10000 的代碼點被編碼到單個代碼單元中;UTF-32:UTF-32  中的代碼單元由 32 位組成; UTF-32 中使用的 32 位代碼單元足夠大,每個代碼點都可編碼為單個代碼單元;GB18030:GB18030  中的代碼單元由 8 位組成;在 GB18030 中,因為代碼單元較小的緣故,每個代碼點常常被映射到多個代碼單元。代碼點將被映射到一個、兩個或四個代碼單元。5,舉例:

“中國北京香蕉是個大笨蛋”這是我定義的aka字符集;各字符對應代碼點為:北 00000001京 00000010香 10000001蕉 10000010是 10000100個 10001000大 10010000笨 10100000蛋 11000000中 00000100國 00001000下面是我定義的 zixia 編碼方案(8位),可以看到它的編碼中表示了aka字符集的所有字符對應的 代碼單元;北 10000001京 10000010香 00000001蕉 00000010是 00000100個 00001000大 00010000笨 00100000蛋 01000000中 10000100國 10001000所謂文本文件 就是我們按一定編碼方式將二進制數據表示為對應的文本如 00000001000000100000010000001000000100000010000001000000這樣的文件。我用一個支持 zixia編碼和aka字符集的記事本打開,它就按照編碼方案顯示為  “香蕉是個大笨蛋 ”如果我把這些字符按照GBK另存一個文件,那么則肯定不是這個,而是1100111111100011 1011110110110110 1100101011000111 1011100011110110 1011010011110011 1011000110111111 1011010110110000 110100001010

二,字符集1, 常用字符集分類ASCII及其擴展字符集作用:表語英語及西歐語言。位數:ASCII是用7位表示的,能表示128個字符;其擴展使用8位表示,表示256個字符。范圍:ASCII從00到7F,擴展從00到FF。ISO-8859-1字符集作用:擴展ASCII,表示西歐、希臘語等。位數:8位,范圍:從00到FF,兼容ASCII字符集。GB2312字符集作用:國家簡體中文字符集,兼容ASCII。位數:使用2個字節表示,能表示7445個符號,包括6763個漢字,幾乎覆蓋所有高頻率漢字。范圍:高字節從A1到F7, 低字節從A1到FE。將高字節和低字節分別加上0XA0即可得到編碼。BIG5字符集作用:統一繁體字編碼。位數:使用2個字節表示,表示13053個漢字。范圍:高字節從A1到F9,低字節從40到7E,A1到FE。GBK字符集作用:它是GB2312的擴展,加入對繁體字的支持,兼容GB2312。位數:使用2個字節表示,可表示21886個字符。范圍:高字節從81到FE,低字節從40到FE。GB18030字符集作用:它解決了中文、日文、朝鮮語等的編碼,兼容GBK。位數:它采用變字節表示(1 ASCII,2,4字節)。可表示27484個文字。范圍:1字節從00到7F; 2字節高字節從81到FE,低字節從40到7E和80到FE;4字節第一三字節從81到FE,第二四字節從30到39。UCS字符集作用:國際標準 ISO 10646 定義了通用字符集 (Universal Character Set)。它是與UNICODE同類的組織,UCS-2和UNICODE兼容。位數:它有UCS-2和UCS-4兩種格式,分別是2字節和4字節。范圍:目前,UCS-4只是在UCS-2前面加了0×0000。UNICODE字符集作用:為世界650種語言進行統一編碼,兼容ISO-8859-1。位數:UNICODE字符集有多個編碼方式,分別是UTF-8,UTF-16和UTF-32。2 ,按所表示的文字分類語言                                 字符集                                     正式名稱英語、西歐語                     ASCII,ISO-8859-1                MBCS 多字節簡體中文                             GB2312                                    MBCS 多字節繁體中文                             BIG5                                         MBCS 多字節簡繁中文                             GBK                                         MBCS 多字節中文、日文及朝鮮語         GB18030                                  MBCS 多字節各國語言                             UNICODE,UCS                    DBCS 寬字節

三,編碼UTF-8:采用變長字節 (1 ASCII, 2 希臘字母, 3 漢字, 4 平面符號) 表示,網絡傳輸, 即使錯了一個字節,不影響其他字節,而雙字節只要一個錯了,其他也錯了,具體如下:如果只有一個字節則其最高二進制位為0;如果是多字節,其第一個字節從最高位開始,連續的二進制位值為1的個數決定了其編碼的字節數,其余各字節均以10開頭。UTF-8最多可用到6個字節。

UTF-16:采用2字節,Unicode中不同部分的字符都同樣基于現有的標準。這是為了便于轉換。從 0×0000到0×007F是ASCII字符,從0×0080到0×00FF是ISO-8859-1對ASCII的擴展。希臘字母表使用從0×0370到 0×03FF 的代碼,斯拉夫語使用從0×0400到0×04FF的代碼,美國使用從0×0530到0×058F的代碼,希伯來語使用從0×0590到0×05FF的代 碼。中國、日本和韓國的象形文字(總稱為CJK)占用了從0×3000到0×9FFF的代碼;由于0×00在C語言及操作系統文件名等中有特殊意義,故很 多情況下需要UTF-8編碼保存文本,去掉這個0×00。舉例如下:UTF-16: 0×0080  = 0000 0000 1000 0000UTF-8:   0xC280 = 1100 0010 1000 0000UTF-32:采用4字節。優缺點UTF-8、UTF-16和UTF-32都可以表示有效編碼空間 (U+000000-U+10FFFF) 內的所有Unicode字符。使用UTF-8編碼時ASCII字符只占1個字節,存儲效率比較高,適用于拉丁字符較多的場合以節省空間。對于大多數非拉丁字符(如中文和日文)來說,UTF-16所需存儲空間最小,每個字符只占2個字節。Windows NT內核是Unicode(UTF-16),采用UTF-16編碼在調用系統API時無需轉換,處理速度也比較快。采用UTF-16和UTF-32會有Big Endian和Little Endian之分,而UTF-8則沒有字節順序問題,所以UTF-8適合傳輸和通信。UTF-32采用4字節編碼,一方面處理速度比較快,但另一方面也浪費了大量空間,影響傳輸速度,因而很少使用。

四,如何判斷字符集1,字節序首先說一下字節序對編碼的影響,字節序分為Big Endian字節序和Little Endian字節序。不同的處理器可能不一樣。所以,傳輸時需要告訴處理器當時的編碼字節序。對于前者而言,高位字節存在低地址,低字節存于高地址;后者相反。例如,0X03AB,Big Endian字節序0000: 0 30001: ABLittle Endian字節序是0000: AB0001: 0 32,編碼識別UNICODE,根據前幾個字節可以判斷UNICODE字符集的各種編碼,叫做Byte Order Mask方法BOM:UTF-8: EFBBBF (符合UTF-8格式,請看上面。但沒有含義在UCS即UNICODE中)UTF-16 Big Endian:FEFF (沒有含義在UCS-2中)UTF-16 Little Endian:FFFE (沒有含義在UCS-2中)UTF-32 Big Endian:0000FEFF (沒有含義在UCS-4中)UTF-32 Little Endian:FFFE0000 (沒有含義在UCS-4中)

GB2312:高字節和低字節的第1位都是1。

BIG5,GBK&GB18030:高字節的第1位為1。操作系統有默認的編碼,常為GBK,可以下載別的并升級。通過判斷高字節的第1位從而知道是ASCII或者漢字編碼。

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