一、 ascii碼
我們知道,在計算機內部,所有的資訊最終都表示為乙個二進位制的字串。每乙個二進位制位(bit)有0和1兩種 狀態,因此八個二進位制位就可以組合出256種狀態,這被稱為乙個位元組(byte)。也就是說,乙個位元組一共可以用來表示256種不同的狀態,每乙個狀態對 應乙個符號,就是256個符號,從00000000到11111111。
上個世紀60年代,美國制定了一套字元編碼,對英語字元與二進 制位之間的關係,做了統一規定。這被稱為ascii碼,一直沿用至今。ascii碼一共規定了128個字元的編碼,比如空格「space」是32(二進位制 00100000),大寫的字母a是65(二進位制01000001)。這128個符號(包括32個不能列印出來的控制符號),只占用了乙個位元組的後面7 位,最前面的1位統一規定為0。
在c#中如果你想看看某個字母的ascii碼是多少,可以使用表示字元編碼的類encoding ,**如下:
string s = "a";
byte ascii = encoding.ascii.getbytes(s);
我們通過偵錯程式可以看到ascii中為97,也就是說a的ascii碼為97(1100001)
二、非ascii編碼
英語用128個符號編碼就夠了,但是用來表示其他語言,128個符號是不夠的。比如,在法語中,字母上方有注音符號,它就無法用ascii碼表示。於 是,一些歐洲國家就決定,利用位元組中閒置的最高位編入新的符號。比如,法語中的é的編碼為130(二進位制10000010)。這樣一來,這些歐洲國家使用 的編碼體系,可以表示最多256個符號。
但是,這裡又出現了新的問題。不同的國家有不同的字母,因此,哪怕它們都使用256個符號的編 碼方式,代表的字母卻不一樣。比如,130在法語編碼中代表了é,在希伯來語編碼中卻代表了字母gimel ,在俄語編碼中又會代表另乙個符號。但是不管怎樣,所有這些編碼方式中,0—127表示的符號是一樣的,不一樣的只是128—255的這一段。
至於亞洲國家的文字,使用的符號就更多了,漢字就多達10萬左右。乙個位元組只能表示256種符號,肯定是不夠的,就必須使用多個位元組表達乙個符號。比 如,簡體中文常見的編碼方式是gb2312,使用兩個位元組表示乙個漢字,所以理論上最多可以表示256x256=65536個符號。在c#中如果你想看看 某個漢字的gb2312編碼可以使用如下**:
string s = "梁";
system.text.encoding gb2312 = system.text.encoding.getencoding("gb2312");
byte gb = gb2312.getbytes(s);
這時gb中有兩個數字193(11000001),186(10111010)
三、unicode
正如上邊所說,世界上存在著多種編碼方式,同乙個二進位制數字可以被解釋成不同的符號。因此,要想開啟乙個文字檔案,就必須知道它的編碼方式,否則用錯誤的編碼方式解讀,就會出現亂碼。為什麼電子郵件常常出現亂碼?就是因為發信人和收信人使用的編碼方式不一樣。
可以想象,如果有一種編碼,將世界上所有的符號都納入其中。每乙個符號都給予乙個獨一無二的編碼,那麼亂碼問題就會消失。這就是unicode,就像它的名字都表示的,這是一種所有符號的編碼。
unicode當然是乙個很大的集合,現在的規模可以容納100多萬個符號。每個符號的編碼都不一樣。c#中如果你想看看某個漢字的unicode編碼可以使用如下**:
string s = "梁";
byte unicode = encoding.unicode.getbytes(s);
這時unicode中有兩個數字129(10000001),104(1101000)
四、unicode的問題
需要注意的是,unicode只是乙個符號集,它只規定了符號的二進位制**,卻沒有規定這個二進位制**應該如何儲存。
比如,漢字「梁」的unicode是(110100010000001),也就是說這個符號的表示至少需要2個位元組。表示其他更大的符號,可能需要3個位元組或者4個位元組,甚至更多。
這裡就有兩個嚴重的問題,第乙個問題是,如何才能區別unicode和ascii?計算機怎麼知道三個位元組表示乙個符號,而不是分別表示三個符號呢?第 二個問題是,我們已經知道,英文本母只用乙個位元組表示就夠了,如果unicode統一規定,每個符號用三個或四個位元組表示,那麼每個英文本母前都必然有二 到三個位元組是0,這對於儲存來說是極大的浪費,文字檔案的大小會因此大出二三倍,這是無法接受的。
它們造成的結果是:1)出現了unicode的多種儲存方式,也就是說有許多種不同的二進位制格式,可以用來表示unicode。2)unicode在很長一段時間內無法推廣,直到網際網路的出現。
五、utf-8
網際網路的普及,強烈要求出現一種統一的編碼方式。utf-8就是在網際網路上使用最廣的一種unicode的實現方式。其他實現方式還包括utf-16和utf-32,不過在網際網路上基本不用。重複一遍,這裡的關係是,utf-8是unicode的實現方式之一。
utf-8最大的乙個特點,就是它是一種變長的編碼方式。它可以使用1~4個位元組表示乙個符號,根據不同的符號而變化位元組長度。
utf-8的編碼規則很簡單,只有二條:
1)對於單位元組的符號,位元組的第一位設為0,後面7位為這個符號的unicode碼。因此對於英語字母,utf-8編碼和ascii碼是相同的。
2)對於n位元組的符號(n>1),第乙個位元組的前n位都設為1,第n+1位設為0,後面位元組的前兩位一律設為10。剩下的沒有提及的二進位制位,全部為這個符號的unicode碼。
unicode和utf-8之間轉換關係
ucs-2編碼
utf-8位元組流
u-00000000 – u-0000007f:
0******x
u-00000080 – u-000007ff:
110***xx 10******
u-00000800 – u-0000ffff:
1110***x 10****** 10******
u-00010000 – u-001fffff:
11110*** 10****** 10****** 10******
u-00200000 – u-03ffffff:
111110xx 10****** 10****** 10****** 10******
u-04000000 – u-7fffffff:
1111110x 10****** 10****** 10****** 10****** 10******
舉乙個例子
我們使用**
string s = "梁";
byte unicode = encoding.unicode.getbytes(s);
byte utf8 =encoding.utf8.getbytes(s);
用偵錯程式可以看到
這裡在記憶體中的資料是由高到低排列的,104十六進製制為68,129十六進製制為81,也就是說"梁"的unicode是十六進製制為6881,二進位制為 110100010000001,我們從上邊的表中可以查到,6881應該屬於地三行(800-ffff),因此"梁"的utf-8編碼需要三個位元組即格 式是「1110***x 10****** 10******」。然後,從「梁」的最後乙個二進位制位開始,依次從後向前填入格式中的x,多出的位補0。這樣就得到了,「梁」的utf-8編碼是 「11100110 10100010 10000001」,按沒8位轉換成十進位制就是230,162,129。正好和上圖中utf8中的值一樣。
六、c# utf-8 轉 gb2312
string utf8togb2312(stringstr)
七、utf8優點
八、亂碼問題:
如果在記憶體、檔案或電子郵件中有乙個字串,那麼應該知道它是使用什麼編碼方案,否則就不能將它正確的解釋或顯示給使用者。如果在試圖使用的編碼方案中沒 有相應的編碼值得等價內容,那麼通常會顯示乙個小問號「?」,或者顯示乙個方框。net中記憶體中的字串都是unicode,而asp.net程式預設是 utf-8編碼,我們在使用某些字串時出現了亂碼,我們首先要判斷是不是我們解釋用的編碼方式出錯了。
字元編碼 使用c 研究
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