UTF-8編碼詳解
1.ASCII
編碼
因為計算機只能處理數字,如果要處理文字,就必須先把文字轉換為數字才能處理。最早的計算機在設計時採用8個位元(bit)作為一個位元組(byte),所 以,一個位元組能表示的最大的整數就是255(二進位制11111111=十進位制255),如果要表示更大的整數,就必須用更多的位元組。比如兩個位元組可以表示 的最大整數是65535
,4個位元組可以表示的最大整數是4294967295
。
最早只有127個字元被編碼到計算機裡,也就是大小寫英文字母、數字和一些符號,這個編碼表被稱為ASCII
編碼
2.Unicode編碼
但是要處理中文顯然一個位元組是不夠的,至少需要兩個位元組,而且還不能和ASCII編碼衝突,所以,中國製定了GB2312
Shift_JIS
裡,韓國把韓文編到Euc-kr
裡,各國有各國的標準,就會不可避免地出現衝突,結果就是,在多語言混合的文字中,顯示出來會有亂碼。
因此,Unicode應運而生。Unicode把所有語言都統一到一套編碼裡,這樣就不會再有亂碼問題了。現代作業系統和大多數程式語言都直接支援Unicode。
3.ASCII編碼和Unicode編碼的區別
ASCII編碼是1個位元組,而Unicode編碼通常是2個位元組。
字母"A
"用ASCII編碼是十進位制的65
,二進位制的01000001
;
字元"0
"用ASCII編碼是十進位制的48
00110000
,注意字元'0'
和整數0
是不同的;
漢字"中"
已經超出了ASCII編碼的範圍,用Unicode編碼是十進位制的20013
,二進位制的01001110 00101101
。
你可以猜測,如果把ASCII編碼的"A"
用Unicode編碼,只需要在前面補0就可以,因此,"A"
的Unicode編碼是00000000 01000001
。
新的問題又出現了:如果統一成Unicode編碼,亂碼問題從此消失了。但是,如果你寫的文字基本上全部是英文的話,用Unicode編碼比ASCII編碼需要多一倍的儲存空間,在儲存和傳輸上就十分不划算。
4. UTF-8編碼
所以,本著節約的精神,又出現了把Unicode編碼轉化為“可變長編碼”的UTF-8
字元 | ASCII | Unicode | UTF-8 |
---|---|---|---|
A | 01000001 | 00000000 01000001 | 01000001 |
中 | x | 01001110 00101101 | 11100100 10111000 10101101 |
搞清楚了ASCII、Unicode和UTF-8的關係,我們就可以總結一下現在計算機系統通用的字元編碼工作方式:
在計算機記憶體中,統一使用Unicode編碼,當需要儲存到硬碟或者需要傳輸的時候,就轉換為UTF-8編碼。
用記事本編輯的時候,從檔案讀取的UTF-8字元被轉換為Unicode字元到記憶體裡,編輯完成後,儲存的時候再把Unicode轉換為UTF-8儲存到檔案: