ASCII、Unicode和UTF-8等常見字符編碼格式介紹


信息存儲在計算機中是轉換成二進制來存儲的,二進制的發明據說是來源於中國陰陽八卦。后德國數理哲學大師萊布尼茨是最早接觸中華文化的歐洲人之一,從他的傳教士朋友鮑威特寄給他的拉丁文譯本《易經》中,讀到了八卦的組成結構,驚奇地發現其基本素數0和1。在萊布尼茨眼中,“陰”與“陽”基本上就是他的二進制的中國版。他曾斷言言:“二進制乃是具有世界普遍性的、最完美的邏輯、最先進語言”

計算機存儲單位一般用bit、B、KB、MB、GB、TB……來表示,它們之間的關系是:

位 bit (比特)(Binary Digits):存放一位 二進制數,即 0 或 1,最小的存儲單位。[英文縮寫:b(固定小寫)]
字節byte:8個二進制位為一個字節(B),最常用的單位。換算關系如下:
1 Byte(B) = 8 bit
1 Kilo Byte(KB) = 1024B
1 Mega Byte(MB) = 1024 KB
1 Giga Byte (GB)= 1024 MB
1 Tera Byte(TB)= 1024 GB
 
什么是字符編碼?
 
計算機只能處理數字,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)作為一個字節(byte),所以,一個字節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,就必須用更多的字節。比如兩個字節可以表示的最大整數是 65535,4個字節可以表示的最大整數是 4294967295

ASCII編碼:

  由於計算機是美國人發明的,因此,最早只有127個字母被編碼到計算機里,也就是大小寫英文字母、數字和一些符號,這個編碼表被稱為ASCII編碼,比如大寫字母 的編碼是65,小寫字母 的編碼是122

  但是要處理中文顯然一個字節是不夠的,至少需要兩個字節,而且還不能和ASCII編碼沖突,所以,中國制定了GB2312編碼,用來把中文編進去。

  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,各國有各國的標准,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:

  因此,Unicode應運而生。Unicode把所有語言都統一到一套編碼里,這樣就不會再有亂碼問題了。Unicode標准也在不斷發展,但最常用的是用兩個字節表示一個字符(如果要用到非常偏僻的字符,就需要4個字節)。現代操作系統和大多數編程語言都直接支持Unicode。

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划算。

  因此,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字符根據不同的數字大小編碼成1-6個字節,常用的英文字母被編碼成1個字節,漢字通常是3個字節,只有很生僻的字符才會被編碼成4-6個字節。如果你要傳輸的文本包含大量英文字符,用UTF-8編碼就能節省空間。

      unicode和ascii是一種編碼方式,而UTF-8,UTF-16等是一種存儲方式,在存儲和傳輸上節約空間、提高性能的一種編碼形式。

計算機系統通用的字符編碼工作方式:

  在計算機內存中,統一使用Unicode編碼,當需要保存到硬盤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,從文件讀取的UTF-8字符被轉換為Unicode字符到內存里,編輯完成后,保存的時候再把Unicode轉換為UTF-8保存到文件:

 

  瀏覽網頁的時候,服務器會把動態生成的Unicode內容轉換為UTF-8再傳輸到瀏覽器:

  

 

 


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