字元是各種文字和符號的總稱，包括各國家文字、標點符號、圖形符號、數字等。字符集是多個字元的集合，字符集種類較多，每個字符集包含的字元個數不同，常見字符集名稱：ascii字符集、gb2312字符集、big5字符集、 gb 18030字符集、unicode字符集等。計算機要準確的處理各種字符集文字，需要進行字元編碼，以便計算機能夠識別和儲存各種文字。
中文文字數目大，而且還分為簡體中文和正體中文兩種不同書寫規則的文字，而計算機最初是按英語單位元組字元設計的，因此，對中文字元進行編碼，是中文資訊交流的技術基礎。本文將按照字符集的時間順序討論幾種典型的字符集，選取幾種代表性的中文字符集，研究歷史由來、特點、技術特徵。
ascii 字符集
1．名稱的由來
ascii（american standard code for information interchange，美國資訊互換標準**）是基於羅馬字母表的一套電腦編碼系統。
2．特點
它主要用於顯示現代英語和其他西歐語言。它是現今最通用的單位元組編碼系統，並等同於國際標準iso 646。
3．包含內容
控制字元：回車鍵、退格、換行鍵等。
可顯示字元：英文大小寫字元、阿拉伯數字和西文符號
4．技術特徵
7位（bits）表示乙個字元，共128字元
5．ascii擴充套件字符集
7位編碼的字符集只能支援128個字元，為了表示更多的歐洲常用字元對ascii進行了擴充套件，ascii擴充套件字符集使用8位（bits）表示乙個字元，共256字元。
ascii擴充套件字符集比ascii字符集擴充出來的符號包括**符號、計算符號、希臘字母和特殊的拉丁符號。
gb2312 字符集
1．名稱的由來
gb2312又稱為gb2312-80字符集，全稱為《資訊交換用漢字編碼字符集·基本集》，由原中國國家標準總局發布，2023年5月1日實施。
2．特點
gb2312是中國國家標準的簡體中文字符集。它所收錄的漢字已經覆蓋99.75%的使用頻率，基本滿足了漢字的計算機處理需要。在中國大陸和新加坡獲廣泛使用。
3．包含內容
gb2312收錄簡化漢字及一般符號、序號、數字、拉丁字母、日文假名、希臘字母、俄文本母、漢語拼音符號、漢語注音字母，共 7445 個圖形字元。其中包括6763個漢字，其中一級漢字3755個，二級漢字3008個；包括拉丁字母、希臘字母、日文平假名及片假名字母、俄語西里爾字母在內的682個全形字符。
4．技術特徵
（1）分割槽表示：
gb2312中對所收漢字進行了「分割槽」處理，每區含有94個漢字/符號。這種表示方式也稱為區位碼。
各區包含的字元如下：01-09區為特殊符號；16-55區為一級漢字，按拼音排序；56-87區為二級漢字，按部首/筆畫排序；10-15區及88-94區則未有編碼。
（2）雙位元組表示
兩個位元組中前面的位元組為第一位元組，後面的位元組為第二位元組。習慣上稱第一位元組為「高位元組」 ，而稱第二位元組為「低位元組」。
「高位位元組」使用了0xa1-0xf7(把01-87區的區號加上0xa0)，「低位位元組」使用了0xa1-0xfe(把01-94加上0xa0)。
5．編碼舉例
以gb2312字符集的第乙個漢字「啊」字為例，它的區號16，位號01，則區位碼是1601，在大多數電腦程式中，高位元組和低位元組分別加0xa0得到程式的漢字處理編碼0xb0a1。計算公式是：0xb0=0xa0+16, 0xa1=0xa0+1。
big5 字符集
1．名稱的由來
又稱大五碼或五大碼，2023年由台灣財團法人資訊工業策進會和五間軟體公司巨集碁 (acer)、神通 (mitac)、佳佳、零壹 (zero one)、大眾 (fic)創立，故稱大五碼。
big5碼的產生，是因為當時台灣不同廠商各自推出不同的編碼，如倚天碼、ibm ps55、王安碼等，彼此不能相容；另一方面，台灣**當時尚未推出官方的漢字編碼，而中國大陸的gb2312編碼亦未有收錄正體中文本。
2．特點
big5字符集共收錄13,053個中文字，該字符集在中國台灣使用。耐人尋味的是該字符集重複地收錄了兩個相同的字：「兀」(0xa461及0xc94a)、「嗀」(0xdcd1及0xddfc)。
3．字元編碼方法
big5碼使用了雙位元組儲存方法，以兩個位元組來編碼乙個字。第乙個位元組稱為「高位位元組」，第二個位元組稱為「低位位元組」。高位位元組的編碼範圍0xa1-0xf9，低位位元組的編碼範圍0x40-0x7e及0xa1-0xfe。
各編碼範圍對應的字元型別如下：0xa140-0xa3bf為標點符號、希臘字母及特殊符號，另外於0xa259-0xa261，存放了雙音節度量衡單位用字：兙兛兞兝兡兣嗧瓩糎；0xa440-0xc67e為常用漢字，先按筆劃再按部首排序；0xc940-0xf9d5為次常用漢字，亦是先按筆劃再按部首排序。
4．big5 的侷限性
儘管big5碼內包含一萬多個字元，但是沒有考慮社會上流通的人名、地名用字、方言用字、化學及生物科等用字，沒有包含日文平假名及片假名字母。
例如台灣視「著」為「著」的異體字，故沒有收錄「著」字。康熙字典中的一些部首用字(如「亠」、「疒」、「辵」、「癶」等)、常見的人名用字(如「堃」、「煊」、「栢」、「喆」等) 也沒有收錄到big5之中。
gb18030 字符集
1．名稱的由來
gb 18030的全稱是gb18030-2000《資訊交換用漢字編碼字符集基本集的擴充》，是我國**於2023年3月17日發布的新的漢字編碼國家標準，2023年8月31日後在中國市場上發布的軟體必須符合本標準
2．特點
gb 18030字符集標準的出台經過廣泛參與和論證，來自國內外知名資訊科技行業的公司，資訊產業部和原國家質量技術監督局聯合實施。
gb 18030字符集標準解決漢字、日文假名、朝鮮語和中國少數民族文字組成的大字符集計算機編碼問題。該標準的字元總編碼空間超過150萬個編碼位，收錄了27484個漢字，覆蓋中文、日文、朝鮮語和中國少數民族文字。滿足中國大陸、香港、台灣、日本和南韓等東亞地區資訊交換多文種、大字量、多用途、統一編碼格式的要求。並且與unicode 3.0版本相容，填補unicode擴充套件字元字彙「統一漢字擴充套件a」的內容。並且與以前的國家字元編碼標準（gb2312，gb13000.1）相容。
3．編碼方法
gb 18030標準採用單位元組、雙位元組和四位元組三種方式對字元編碼。單位元組部分使用0×00至0×7f碼(對應於ascii碼的相應碼)。雙位元組部分，首位元組碼從0×81至0×fe，尾位元組碼位分別是0×40至0×7e和0×80至0×fe。四位元組部分採用gb/t 11383未採用的0×30到0×39作為對雙位元組編碼擴充的字尾，這樣擴充的四位元組編碼，其範圍為0×81308130到0×fe39fe39。其中第
一、三個位元組編碼碼位均為0×81至0×fe，第
二、四個位元組編碼碼位均為0×30至0×39。
4．包含的內容
雙位元組部分收錄內容主要包括gb13000.1全部cjk漢字20902個、有關標點符號、表意文字描述符13個、增補的漢字和部首/構件80個、雙位元組編碼的歐元符號等。 四位元組部分收錄了上述雙位元組字元之外的，包括cjk統一漢字擴充a在內的gb 13000.1中的全部字元。
unicode字符集
1．名稱的由來
unicode字符集編碼是universal multiple-octet coded character set 通用多八位編碼字符集的簡稱，是由乙個名為 unicode 學術學會(unicode consortium)的機構制訂的字元編碼系統，支援現今世界各種不同語言的書面文字的交換、處理及顯示。該編碼於2023年開始研發，2023年正式公布，最新版本是2023年3月31日的unicode 4.1.0。
2．特徵
unicode是一種在計算機上使用的字元編碼。它為每種語言中的每個字元設定了統一並且唯一的二進位制編碼，以滿足跨語言、跨平台進行文字轉換、處理的要求。
3．編碼方法
unicode 標準始終使用十六進製制數字，而且在書寫時在前面加上字首「u+」，例如字母「a」的編碼為 004116 和字元「?」的編碼為 20ac16。所以「a」的編碼書寫為「u+0041」。
4．utf-8 編碼
utf-8是unicode的其中乙個使用方式。 utf是 unicode translation format，即把unicode轉做某種格式的意思。
utf-8便於不同的計算機之間使用網路傳輸不同語言和編碼的文字，使得雙位元組的unicode能夠在現存的處理單位元組的系統上正確傳輸。
utf-8使用可變長度位元組來儲存 unicode字元，例如ascii字母繼續使用1位元組儲存，重音文字、希臘字母或西里爾字母等使用2位元組來儲存，而常用的漢字就要使用3位元組。輔助平面字元則使用4位元組。
5．utf-16 和 utf-32 編碼
utf-32、utf-16 和 utf-8 是 unicode 標準的編碼字符集的字元編碼方案，utf-16 使用乙個或兩個未分配的 16 位**單元的序列對 unicode **點進行編碼；utf-32 即將每乙個 unicode **點表示為相同值的 32 位整數。
中文字符集與字元編碼的基礎知識
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