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计算机常见编码

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秋名山车神 发表于 2018-5-25 17:14:39 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
 
本帖最后由 秋名山车神 于 2018-5-25 17:21 编辑

计算机常见编码

一. 有关编码的基础知识

1. 位        bit        最小的单元
字节        byte        机器语言的单位

1byte=8bits

1KB=1024byte

1MB=1024KB

1GB=1024MB
2.        二进制        binary

八进制        octal

十进制        decimal

十六进制        hex

3. 字符:是各种文字和符号的总称,包括各个国家的文字,标点符号,图形符号,数字等。

字符集:字符集是多个符号的集合,每个字符集包含的字符个数不同。

字符编码:字符集只是规定了有哪些字符,而最终决定采用哪些字符,每一个字符用多少字节表示等问题,则是由编码来决定的。计算机要准确的处理各种字符集文字,需要进行字符编码,以便计算机能够识别和存储各种文字。

二. 常见字符集的编码介绍:

常见的字符集有:ASCII 字符集,GB2312 字符集,BIG5 字符集,GB18030 字符集, Unicode 字符集,下面一一介绍:

1. ASCII 字符集:
l 定义:
美国信息互换标准代码,是基于罗马字母表的一套电脑编码系统,主要显示英语和一些西欧语言,是现今最通用的单字节编码系统。
l 包含内容:

控制字符(回车键,退格,换行键等)

可显示字符(英文大小写,阿拉伯数字,西文符号)

扩展字符集(表格符号,计算符号,希腊字母,拉丁符号)
l 编码方式:
第 0-31 号及 127 号是控制字符或通讯专用字符;

第 32-126 号是字符,其中 48-57 号为 0-9 十个阿拉伯数字,65-90 号为 26 个

大写英文字母,97-122 号为 26 个英文小写字母,其余为一些标点符号,运算符号等。

在计算机存储单元中,一个 ASCII 码值占一个字节(8 个二进制位),最高位是用作奇偶检验位。【奇偶校验是指:在代码传送的过程中,用来检验是否出错的一种方法。】奇偶校验分为奇校验和偶校验。奇校验规定:正确的代

码一个字节中 1 的个数必须是奇数,若非奇数,则在最高位添 1;偶校验规定:正确的代码一个字节中 1 的个数必须是奇数,若非奇数,则在最高位添

1。

2. GB2312 字符集:
l 定义:
信息交换用汉字编码字符集。是中国标准的简体中文字符集,它所收录的汉字已经覆盖 99.75%的使用频率,在中国大陆和新加坡广泛使用。
l 包含内容:

GB2312 收录了简化汉字及一般字符,序号,数字,拉丁字母,日文假名,希腊字母,俄文字母,汉语拼音符号,汉语注音字母,共 7445 个图形字符。其中包括 6763 个汉字,一级汉字 3755 个,二级汉字 3008 个。
编码方式:
GB2312 对所收汉字进行了“分区”处理,每区含有 94 个汉字或者符号,这种表示方法也叫做“区位码”。

它是用双字节表示的,前面的字节为第一字节,又称“高字节”,后面的为第二字节,“低字节”。

高位字节,把 01-87 区的区号加上 0xA0(相当于数字 160);低位字节把 01-94 区的区号加上 0xA0(相当于数字 160)。 举个简单的小例子:第一个汉字— —“啊”,它的区号为 16,位号 01,则区位码是 1601。则高字节位:

16+0xA0=0xB0;低字节位:01+0xA0=0xA1,所以“啊”的汉字处理编码为0xB0A1。

3. GBK 字符集:
l 定义:
GBK 是 GB2312 字符集的扩展(K)(中国的中文编码表升级,融合了更多的

中文文字符号。),它收录了21886个符号,它分为汉字区和图形符号区,汉字区包括 21003 个字符。GBK 字符集主要扩展了繁体中文字的支持。

4. BIG5 字符集:
l 定义:
又称大五码,由台湾五家软件公司创立。因为当时台湾没有一个标准的字符集,而且 GB2312 又没有收录繁体字,所以才推出了 BIG5
l 包含内容:

BIG5 字符集共收录了 13053 个中文字,该字符集在台湾使用。但是没有考虑到社会上流通的人名,地方用字,方言用字,化学及生物科等用字,没有包含日文平假名及片假字母。
l 编码方式:
BIG5 也采用双字节存储方法,一两个字节编码一个字。高位字节的编码范围

是 0xA1-0xF9,低位字节的编码范围是 0xA1-0xFE。

4. GB18030 字符集:
l 定义:

GB18030 字符集标准解决汉字,日文假名,朝鲜语和中国少数民族文字组成的大字符集计算机编码问题。
l 包含内容:
该标准的字符总编码空间超过 150 万个编码位,收录了 27484 个汉字,覆盖

中文,日文,朝鲜语和中国少数民族文字。满足中国大陆,香港,台湾,日本和韩国等东南亚地区信息交换多文种,大字量,多用途,统一编码格式的要求。
l 编码方式:
GB8030 标准采用单字节,双字节和四字节三种方式对字符编码。 单字节部分使用 0x00-0x7F 码(对应于 ASCII 码的相应码);双字节部分,首字节码从 0x81-0xFE,尾字节码分别是 0x40-0x7E 0x80-0xFE

四字节部分采用 0x30-0x39 作为双字节编码扩充的后缀,这样扩充的四字节编码,其范围是 0x81308130-0x0xFE39FE39,其中第一,三个字节编码位均为

0x81-0xFE,第二,四个为 0x30-0x39。

6. ISO8859-1:拉丁码表。欧洲码表用一个字节的 8 位表示。

7. Unicode 字符集:
l 定义:

(国际标准码,融合了多种文字。所有文字都用两个字节来表示,Java 语言使用的就是 unicode University multiple-object coded character set(通用多八位编码字符集),支持世界上超过 650 种语言的国际字符。Unicode 允许在同一服务器上混合使用不同语言,它为每种语言的每个字符设定了统一并且唯一的二进制编码,以满足跨平台,跨语言进行文本转换,处理的要求。
l 编码方式:
Unicode 标准始终使用十六进制数字,固定使用 2 个字节来表示一个字符,共可以表示 65536 个字符。而且书写时在前面加上前缀“U+”,例如 A 的编码是 004116,则书写成“U+0041”。
l Unicode 字符集包含的编码方案:

Ø UTF-8 (最多用三个字节来表示一个字符。)

UTF8 是 unicode 其中的一个使用方式。 UTF 的意思是: unicode translation format,即把 unicode 转作某种格式的意思。UTF-8

使用可变长度字节来存储 unicode 字符,如 ASCII 字母还是采用一个字符来存储,希腊字母等采用 2 个字符来存储,而常用的汉字要使用 3 字节,辅助平面字符则使用 4 字节。
Ø UTF-16

使用一个或两个未分配的 16 位代码单元的序列对 unicode 代码点进行编码,即 2 个字节表示一个字符。
Ø UTF-32

将每一个 unicode 代码点表示为相同值的 32 位整数。

Ø 关于 unicode 编码的一个问题:

使 ANSI GBK,Unicode unicode big endian 和 UTF-8 这几种编码之间相互转换。同样是 txt 文

件,windows 是怎么识别编码的呢?

答:平时注意的话可以发现 Unicode,unicode big endian UTF-8

编码的 txt 文件的开头会多出几个字节,分别是(FF,FE),(FE,FF),(EF,BB,BF)。那么这些标记都是基于什么标准呢?

ANSI 字符集:ASCII 字符集,以及由此派生并兼容的字符集。

UTF-16 与 UTF-8:如“连通”两个字,在 UTF-16 中为:DE 8F 1A 90,

两个字节决定一个汉字;在 UTF-8 中则为:E8 BF 9E E9 80 9A,即 3 个字节决定一个字符。

当一个软件打开一个文本时,首先是要决定这个文本究竟是使用哪种字符集的哪种编码保存的,软件一般采用三种方式来决定文本的字符集和编码:检测文件头标识,提示用户选择,根据一定的规则猜测。不同编码方式的开头字节如下:

EF BB BF        UTF-8
FF FE        UTF-16,little endian
FE FF        UTF-16,big endian

FF FE 00 00 UTF-32, little endian 00 00 FE FF UTF-32,big endian

注:endian 是指字节序,big endian(大尾)和 little endian(小尾)是 CPU 处理多字节数的不同方式。例如“汉” unicode 编码是 6C49,写到文件中,如果将 6C 写在前面就是 big endian,将 49

写在前面就是 little endian。


8.总结:

ASCII,GB2312,GBK GB18030,这些编码方法是向下兼容的,即同一个字符在这些方案中总是有相同的编码,后面的标准支持更多的字符。在这些编码中,英文和中文可以统一的处理。区分中文编码的方法是高字节的最高位不为

0。

计算机使用的缺省编码方式就是计算机的内码。有的中文 windows 的缺省内码还是 GBK,可以通过 GB18030 升级包升级到 GB1030。不过相对 GBK 新增的字符,普通人很难用到的,通常我们用 GBK 来指代中文 windows 内码。

GB2312 的原文是区位码,从区位码到内码,需要在高字节和低字节上分别加上 A0。

 
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