ASCII、Unicode和UTF-8编码的区别

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    什么是字符编码?

      计算机只能处理数字,如果要处理文本,就必须先把文本转换为数字才能处理。最早的计算机在设计时采用8个比特(bit)作为一个字节(byte),所以,一个字节能表示的最大的整数就是255(二进制11111111=十进制255),如果要表示更大的整数,就必须用更多的字节。比如两个字节可以表示的最大整数是65535,4个字节可以表示的最大整数是4294967295。
    

    ASCII编码:

      由于计算机是美国人发明的,因此,最早只有127个字母被编码到计算机里,也就是大小写英文字母、数字和一些符号,这个编码表被称为ASCII编码,比如大写字母 A 的编码是65,小写字母 z 的编码是122。
      但是要处理中文显然一个字节是不够的,至少需要两个字节,而且还不能和ASCII编码冲突,所以,中国制定了GB2312编码,用来把中文编进去。
      全世界有上百种语言,日本把日文编到Shift_JIS里,韩国把韩文编到Euc-kr里,各国有各国的标准,就会不可避免地出现冲突,结果就是,在多语言混合的文本中,显示出来会有乱码。
    

    Unicode编码:

    因此,Unicode应运而生。Unicode把所有语言都统一到一套编码里,这样就不会再有乱码问题了。Unicode标准也在不断发展,但最常用的是用两个字节表示一个字符(如果要用到非常偏僻的字符,就需要4个字节)。现代操作系统和大多数编程语言都直接支持Unicode。
    

    ASCII编码和Unicode编码的区别:

    ASCII编码是1个字节,而Unicode编码通常是2个字节,举例如下。
    字母 A 用ASCII编码是十进制的65,二进制的01000001;
    字符 0 用ASCII编码是十进制的48,二进制的00110000,注意字符 '0' 和整数 0 是不同的;
    汉字 *中* 已经超出了ASCII编码的范围,用Unicode编码是十进制的20013,二进制的01001110 00101101。
    如果把ASCII编码的 A 用Unicode编码,只需要在前面补0就可以,因此, A 的Unicode编码是00000000 01000001。
    

    UTF-8编码:

      新问题的出现:如果统一成Unicode编码,乱码问题从此消失了。但是,如果你写的文本基本上全部是英文的话,用Unicode编码比ASCII编码需要多一倍的存储空间,在存储和传输上就十分不划算。
      因此,又出现了把Unicode编码转化为“可变长编码”的UTF-8编码。UTF-8编码把一个Unicode字符根据不同的数字大小编码成1-6个字节,常用的英文字母被编码成1个字节,汉字通常是3个字节,只有很生僻的字符才会被编码成4-6个字节。如果你要传输的文本包含大量英文字符,用UTF-8编码就能节省空间:
    

    |字符| ASCII| Unicode| UTF-8|
    |:-😐-😐
    | A| 01000001| 00000000 01000001| 01000001|
    | 中 | - |01001110 00101101 |11100100 10111000 10101101|

    归纳:
    |编码| 大小| 支持语言|
    |:-😐-😐
    |ASCII|1个字节| 英文|
    |Unicode|2个字节(生僻字4个)| 所有语言|
    |UTF-8|1-6个字节,英文字母1个字节,汉字3个字节,生僻字4-6个字节|所有语言|
    具体解释:
    最早只有127个字母被编码到计算机里,也就是大小写英文字母、数字和一些符号,这个编码表被称为ASCII编码,比如大写字母A的编码是65,小写字母z的编码是122。

    但是要处理中文显然一个字节是不够的,至少需要两个字节,而且还不能和ASCII编码冲突,所以,中国制定了GB2312编码,用来把中文编进去。

    你可以想得到的是,全世界有上百种语言,日本把日文编到Shift_JIS里,韩国把韩文编到Euc-kr里,各国有各国的标准,就会不可避免地出现冲突,结果就是,在多语言混合的文本中,显示出来会有乱码。

    因此,Unicode应运而生。Unicode把所有语言都统一到一套编码里,这样就不会再有乱码问题了。

    Unicode标准也在不断发展,但最常用的是用两个字节表示一个字符(如果要用到非常偏僻的字符,就需要4个字节)。现代操作系统和大多数编程语言都直接支持Unicode。

    新的问题又出现了:如果统一成Unicode编码,乱码问题从此消失了。但是,如果你写的文本基本上全部是英文的话,用Unicode编码比ASCII编码需要多一倍的存储空间,在存储和传输上就十分不划算。

    所以,本着节约的精神,又出现了把Unicode编码转化为“可变长编码”的UTF-8编码。UTF-8编码把一个Unicode字符根据不同的数字大小编码成1-6个字节,常用的英文字母被编码成1个字节,汉字通常是3个字节,只有很生僻的字符才会被编码成4-6个字节。如果你要传输的文本包含大量英文字符,用UTF-8编码就能节省空间。

    UTF-8编码有一个额外的好处,就是ASCII编码实际上可以被看成是UTF-8编码的一部分,所以,大量只支持ASCII编码的历史遗留软件可以在UTF-8编码下继续工作。

    unicode是一种编码方式,和ascii是同一个概念,而UTF-8,UTF-16等是一种存储方式,在存储和传输上节约空间、提高性能的一种编码形式。

    计算机系统通用的字符编码工作方式:

      在计算机内存中,统一使用Unicode编码,当需要保存到硬盘或者需要传输的时候,就转换为UTF-8编码。

      用记事本编辑的时候,从文件读取的UTF-8字符被转换为Unicode字符到内存里,编辑完成后,保存的时候再把Unicode转换为UTF-8保存到文件:
    code
      浏览网页的时候,服务器会把动态生成的Unicode内容转换为UTF-8再传输到浏览器:

    image_1ccusi4cp1fqomkjkee14rf1ihim.png-14.4kB

      所以很多网页的源码上会有类似的信息,表示该网页正是用的UTF-8编码。

    posted @ 2019-09-17 23:53  kolane  阅读(490)  评论(0编辑  收藏  举报