JavaScript的进制与编码

一、进制：

1、数值类型声明

JavaScript中允许使用字面量的形式声明不同进制的数字：

var a = 0b10; // 2 声明一个二进制
var b = 010;  // 8 八进制，严格模式下会报错
var c = 10;  // 10 十进制
var d = 0x10 // 16 十六进制

其中八进制字面量在严格模式下会报错，数字超过范围，将会忽略前导 0 ，解析为十进制数字

var f = 08  ;  //8

2、进制之间转换：

调用toString方法，可以在进制之间进行转换。

d.toString(2); //"10000"
d.toString(8); //"20"
d.toString(10);//"16"

二、字符编码

1、unicode字符集

包括世界上大部分的文字系统的通用字符集的标准。它从0开始，为每个符号指定一个编号，这叫做"码点"（code point）。

Unicode不是一次性定义的，而是分区定义。每个区可以存放65536个（2¹⁶）字符，称为一个平面（plane）。目前，一共有17个（2⁵）平面，也就是说，整个Unicode字符集的大小现在是2²¹。

最前面的65536个字符位，称为基本平面（缩写BMP），剩下的字符都放在辅助平面（缩写SMP），码点范围从U+010000一直到U+10FFFF。引用

2、utf-32编码

四个字节表示一个码点，字节内容一一对应码点，高位使用0补齐。对于常用字符，均位于2个字节的基本平面中，而使用UTF-32编码的字符均使用4个字节；这种编码方式浪费空间。

3、utf-16编码

utf-16编码规定：位于unicode字符集的基本平面的使用两个字节表示，辅助平面的字符使用4个字节表示。

其中，基本平面的从U+D800（ 55296 ）到U+DFFF( 57343 )是一个空段，不对应任何一个字符。

辅助平面的字符最长使用20个二进制位表示，这20位拆成两半，前10位映射在U+D800到U+DBFF（空间大小2¹⁰），称为高位（H），后10位映射在U+DC00到U+DFFF（空间大小2¹⁰），称为低位（L）。

当遇到码点在U+D800到U+DBFF之间，紧跟在后面的两个字节的码点，应该在U+DC00到U+DFFF之间，这四个字节需要一起解析。

高位、低位转换公式：

H = Math.floor((c-0x10000) / 0x400)+0xD800

L = (c - 0x10000) % 0x400 + 0xDC00

4、utf-8编码

计算机内存中是连续的，按照上述 utf-32 编码方式，就可以每四个字节进行读取字符；utf-16 可以通过高位字节位置判断需要2个字节读取还是4个字节读取。而utf-8作为一种可变长的编码方式，字节除了要表示原有的码点值以外，还要表示当前需要按照几个字节进行读取。

编码规则如下：引用

 第一个字节高位1连续出现的次数表示当前字符所占的字节数；

例如 ：

码点值 位于0-127之间，使用0xxxxxx表示，表示当前字符占用一个字节；

超过127的码点值，使用110xxxxx  10xxxxxx 表示，第一个字节高位连续出现了两个11，表示当前字符占用两个字节；

以博客园的 ‘博’为例，它的码点值：

'博'.charCodeAt(); //21338

经过UTF-8编码之后:

var d = new TextEncoder();
d.encode('博'); // Uint8Array(3) [229, 141, 154]

二进制后格式为：["11100101", "10001101", "10011010"]

将表示字符数量的位去掉。剩下位即是代表码点值。这里去掉第一个字节的‘111’，第二个字节的‘10’，第三个字节的‘10’，剩下即 '00101' , '001101', '011010',拼接后使用二进制表示为

0b00101001101011010  // 21338

三、JavaScript中的编码

1、字符串声明：

JavaScript中没有字符概念。JavaScript允许使用字面量的形式声明一个字符串；

var a = 'a'; //"a"  字面量声明；
var b = '\x61';//"a"  使用ASCII码的格式声明一个字符串；\x后面跟的是ASCII 16进制的格式。
var c = '\u0061' // "a" 使用unicode编码声明的字符串；都是16进制格式。

2、码点值与字符转换

码点 => 字符：

String.fromCodePoint() ，返回使用指定的代码点序列创建的字符串；

String.fromCodePoint(97) //"a"  十进制的码点，一串 Unicode 编码位置
String.fromCodePoint(0x61) //"a" 十六进制编码位置

String.fromCharCode() ,返回由指定的UTF-16代码单元序列创建的字符串;

String.fromCodePoint(97);// "a"
String.fromCodePoint(0x61); // "a"

两者区别在于fromCharCode参数是UTF-16代码单元的数字。 范围介于0到65535（0xFFFF）之间。 大于0xFFFF的数字将被截断。 不进行有效性检查。

字符 => 码点：

String.prototype.charCodeAt()方法返回0到65535之间的整数，表示给定索引处的UTF-16代码单元;

'a'.charCodeAt(0) //97

String.prototype.codePointAt() 方法返回 一个 Unicode 编码点值的非负整数。

'a'.codePointAt(0);//97
'中'.codePointAt(0);//20013

 3、 utf-8编码与字符转换

TextEncoder 接受代码点流作为输入，并提供 UTF-8 字节流作为输出。默认使用 UTF-8 编码。

var d = new TextEncoder();
d.encode('博'); // Uint8Array(3) [229, 141, 154]

TextDecoder 接口表示一个文本解码器、支持特定文本编码，例如 utf-8、iso-8859-2、koi8、cp1261，gbk 等。

let utf8decoder = new TextDecoder()

let u8arr = new Uint8Array([229, 141, 154]);

console.log(utf8decoder.decode(u8arr)); // 博

参考:

https://zh.wikipedia.org/wiki/UTF-8;

http://www.ruanyifeng.com/blog/2014/12/unicode.html

http://www.ruanyifeng.com/blog/2007/10/ascii_unicode_and_utf-8.html

https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/TextDecoder