Unicode編碼

以上我們先容了中文和西歐的字符與編碼，但天下上另有很多其他國(guó)度的字符，每個(gè)國(guó)度的種種盤算機(jī)廠商都對(duì)本人常用的字符舉行編碼，在編碼的時(shí)分基本忽略了其他國(guó)度的字符和編碼，乃至忽略了同一國(guó)度的其他盤算機(jī)廠商，如此形成的后果就是，顯現(xiàn)了太多的編碼，且互相不兼容。
天下上一切的字符能不克不及一致編碼呢？可以，這就是Unicode。

Unicode做了一件事，就是給天下上一切字符都分派了一個(gè)唯一的數(shù)字編號(hào)，這個(gè)編號(hào)范圍從0x000000～0x10FFFF，包含110多萬(wàn)。但大局部常用字符都在0x0000～0xFFFF之間，即65536個(gè)數(shù)字之內(nèi)。每個(gè)字符都有一個(gè)Unicode編號(hào)，這個(gè)編號(hào)尋常寫成十六進(jìn)制，在前方加U+。大局部中文的編號(hào)范圍為U+4E00～U+9FFF，比如，“馬”的Unicode是U+9A6C。

簡(jiǎn)便了解，Unicode主要做了這么一件事，就是給一切字符分派了唯一數(shù)字編號(hào)。它并沒有劃定這個(gè)編號(hào)怎樣對(duì)應(yīng)到二進(jìn)制表現(xiàn)，這是與外表先容的其他編碼不同的，其他編碼都既劃定了能表現(xiàn)哪些字符，又劃定了每個(gè)字符對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制是什么，而Unicode本身只劃定了每個(gè)字符的數(shù)字編號(hào)是幾多。
那編號(hào)怎樣對(duì)應(yīng)到二進(jìn)制表現(xiàn)呢？有多種方案，主要有UTF-32、UTF-16和UTF-8。

1.UTF-32
這個(gè)最簡(jiǎn)便，就是字符編號(hào)的整數(shù)二進(jìn)制情勢(shì)，4個(gè)字節(jié)。
但有個(gè)細(xì)節(jié)，就是字節(jié)的分列排序，假如第一個(gè)字節(jié)是整數(shù)二進(jìn)制中的最高位，最初一個(gè)字節(jié)是整數(shù)二進(jìn)制中的最低位，那這種字節(jié)序就叫“大端”（Big Endian，BE），不然，就叫“小端”（Little Endian，LE）。對(duì)應(yīng)的編碼辦法分散是UTF-32BE和UTF-32LE。
可以看出，每個(gè)字符都用4個(gè)字節(jié)表現(xiàn)，十分糜費(fèi)空間，實(shí)踐接納的也比力少。

2.UTF-16
UTF-16使用變長(zhǎng)字節(jié)表現(xiàn)：
1）關(guān)于編號(hào)在U+0000～U+FFFF的字符（常用字符集），直接用兩個(gè)字節(jié)表現(xiàn)。必要分析的是，U+D800～U+DBFF的編號(hào)但是是沒有界說(shuō)的。

2）字符值在U+10000～U+10FFFF的字符（也叫做增補(bǔ)字符集），必要用4個(gè)字節(jié)表現(xiàn)。前兩個(gè)字節(jié)叫高署理項(xiàng)，范圍是U+D800～U+DBFF；后兩個(gè)字節(jié)叫低署理項(xiàng)，范圍是U+DC00～U+DFFF。數(shù)字編號(hào)和這個(gè)二進(jìn)制表現(xiàn)之間有一個(gè)轉(zhuǎn)換算法，本書就不先容了。
區(qū)分是兩個(gè)字節(jié)照舊4個(gè)字節(jié)表現(xiàn)一個(gè)字符就看前兩個(gè)字節(jié)的編號(hào)范圍，假如是U+D800～U+DBFF，就是4個(gè)字節(jié)，不然就是兩個(gè)字節(jié)。
UTF-16也有和UTF-32一樣的字節(jié)序成績(jī)，假如高位存放在前方就叫大端（BE），編碼就叫UTF-16BE，不然就叫小端，編碼就叫UTF-16LE。
UTF-16常用于體系內(nèi)里編碼，UTF-16比UTF-32節(jié)流了很多空間，但是任何一個(gè)字符都最少必要兩個(gè)字節(jié)表現(xiàn)，關(guān)于美國(guó)和西歐國(guó)度而言，照舊很糜費(fèi)的。

3.UTF-8
UTF-8使用變長(zhǎng)字節(jié)表現(xiàn)，每個(gè)字符使用的字節(jié)個(gè)數(shù)與其Unicode編號(hào)的輕重有關(guān)，編號(hào)小的使用的字節(jié)就少，編號(hào)大的使用的字節(jié)就多，使用的字節(jié)個(gè)數(shù)為1～4不等。
具體來(lái)說(shuō)，各個(gè)Unicode編號(hào)范圍對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制格式如表2-6所示。
表2-6　UTF-8編碼的編號(hào)范圍與對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制格式

表2-6中的x表現(xiàn)可以用的二進(jìn)制位，而每個(gè)字節(jié)開頭的1或0是安穩(wěn)的。
小于128的，編碼與ASCII碼一樣，最高位為0。其他編號(hào)的第一個(gè)字節(jié)有特別涵義，最高位有幾個(gè)一連的1就表現(xiàn)用幾個(gè)字節(jié)表現(xiàn)，而其他字節(jié)都以10開頭。
關(guān)于一個(gè)Unicode編號(hào)，具體怎樣編碼呢？起首將其看作整數(shù)，轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制情勢(shì)（去掉高位的0），然后將二進(jìn)制位從右向左依次填入對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制格式x中，填完后，假如對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制格式另有沒填的x，則設(shè)為0。

我們來(lái)看個(gè)例子，“馬”的Unicode編號(hào)是0x9A6C，整數(shù)編號(hào)是39532，其對(duì)應(yīng)的UTF-8二進(jìn)制格式是：
1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
整數(shù)編號(hào)39532的二進(jìn)制格式是：
1001 101001 101100
將這個(gè)二進(jìn)制位從右到左依次填入二進(jìn)制格式中，后果就是其UTF-8編碼：
11101001 10101001 10101100
十六進(jìn)制表現(xiàn)為0xE9A9AC。
和UTF-32/UTF-16不同，UTF-8是兼容ASCII的，對(duì)大局部中文而言，一此中筆墨符必要用三個(gè)字節(jié)表現(xiàn)。

4.Unicode編碼小結(jié)
Unicode給天下上一切字符都劃定了一個(gè)一致的編號(hào)，編號(hào)范圍到達(dá)110多萬(wàn)，但大局部字符都在65536以內(nèi)。Unicode本身沒有劃定怎樣把這個(gè)編號(hào)對(duì)應(yīng)到二進(jìn)制情勢(shì)。
UTF-32/UTF-16/UTF-8都在做一件事，就是把Unicode編號(hào)對(duì)應(yīng)到二進(jìn)制情勢(shì)，其對(duì)應(yīng)辦法不同罷了。UTF-32使用4個(gè)字節(jié)，UTF-16大局部是兩個(gè)字節(jié)，少局部是4個(gè)字節(jié)，它們都不兼容ASCII編碼，都有字節(jié)排序的成績(jī)。UTF-8使用1～4個(gè)字節(jié)表現(xiàn)，兼容ASCII編碼，英筆墨符使用1個(gè)字節(jié)，中筆墨符大多用3個(gè)字節(jié)。

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