ASCII GBK UTF-8 编码

ASCII

ASCII ((American Standard Code for Information Interchange): 美国信息交换标准代码)是基于拉丁字母的一套电脑编码系统,主要用于显示现代英语和其他西欧语言。它是最通用的信息交换标准,并等同于国际标准ISO/IEC 646。

表达方式

ASCII 码使用指定的7 位或8 位二进制数组合来表示128 或256 种可能的字符。标准ASCII 码也叫基础ASCII码,使用7 位二进制数(剩下的1位二进制为0)来表示所有的大写和小写字母,数字0 到9、标点符号,以及在美式英语中使用的特殊控制字符。

0~31及127(共33个)是控制字符或通信专用字符(其余为可显示字符),如控制符:LF(换行)、CR(回车)、FF(换页)、DEL(删除)、BS(退格)、BEL(响铃)等;通信专用字符:SOH(文头)、EOT(文尾)、ACK(确认)等;ASCII值为8、9、10 和13 分别转换为退格、制表、换行和回车字符。它们并没有特定的图形显示,但会依不同的应用程序,而对文本显示有不同的影响 。

32~126(共95个)是字符(32是空格),其中48~57为0到9十个阿拉伯数字。

65~90为26个大写英文字母,97~122号为26个小写英文字母,其余为一些标点符号、运算符号等。

同时还要注意,在标准ASCII中,其最高位(b7)用作奇偶校验位。所谓奇偶校验,是指在代码传送过程中用来检验是否出现错误的一种方法,一般分奇校位和偶校验两种。奇校位规定:正确的代码一个字节中1的个数必须是奇数,若非奇数,则在最高位b7添1;偶校验规定:正确的代码一个字节中1的个数必须是偶数,若非偶数,则在最高位b7添1  

后128个称为扩展ASCll码。许多基于X86的系统都支持使用扩展(或“高”)ASCII。扩展ASCII 码允许将每个字符的第8 位用于确定附加的128 个特殊符号字符、外来语字母和图形符号 

大小规则

常见ASCII码的大小规则:0~9<A~Z<a~z。

  1. 数字比字母要小。如 “7”<“F”;
  2. 数字0比数字9要小,并按0到9顺序递增。如 “3”<“8” ;
  3. 字母A比字母Z要小,并按A到Z顺序递增。如“A”<“Z” ;
  4. 同个字母的大写字母比小写字母要小32。如“A”<“a” 。
  5. 几个常见字母的ASCII码大小: “A”为65;“a”为97;“0”为 48。

GBK

GBK全称《汉字内码扩展规范》(GBK即“国标”、“扩展”汉语拼音的第一个字母,英文名称:Chinese Internal Code Specification) ,中华人民共和国全国信息技术标准化技术委员会1995年12月1日制订,国家技术监督局标准化司、电子工业部科技与质量监督司1995年12月15日联合以技监标函1995 229号文件的形式,将它确定为技术规范指导性文件。

基本含义

GBK 向下与 GB 2312 编码兼容,向上支持 ISO10646.1国际标准,是前者向后者过渡过程中的一个承上启下的产物。ISO 10646 是国际标准化组织ISO 公布的一个编码标准,即 Universal Multilpe-Octet Coded Character Set(简称UCS),大陆译为《通用多八位编码字符集》,台湾译为《广用多八位元编码字元集》,它与 Unicode 组织的 Unicode 编码完全兼容。ISO 10646.1 是该标准的第一部分《体系结构与基本多文种平面》。我国 1993 年以 GB 13000.1 国家标准的形式予以认可(即 GB 13000.1 等同于 ISO 10646.1)。

GBK编码,是在GB2312-80标准基础上的内码扩展规范,使用了双字节编码方案,其编码范围从8140至FEFE(剔除xx7F),共23940个码位,共收录了21003个汉字,完全兼容GB2312-80标准,支持国际标准ISO/IEC10646-1和国家标准GB13000-1中的全部中日韩汉字,并包含了BIG5编码中的所有汉字。GBK编码方案于1995年10月制定, 1995年12月正式发布,中文版的WIN95、WIN98、WINOWSNT以及WINDOWS 2000、WINDOWS XP、WIN 7等都支持GBK编码方案。

分配及顺序

GBK 亦采用双字节表示,总体编码范围为 8140-FEFE,首字节在 81-FE 之间,尾字节在 40-FE 之间,剔除 xx7F 一条线。总计 23940 个码位,共收入 21886 个汉字和图形符号,其中汉字(包括部首和构件)21003 个,图形符号 883 个。

全部编码分为三大部分:

  • 1. 汉字区。包括:
  • a. GB 2312 汉字区。即 GBK/2: B0A1-F7FE。收录 GB 2312 汉字 6763 个,按原顺序排列。
  • b. GB 13000.1 扩充汉字区。包括:
  1. GBK/3: 8140-A0FE。收录 GB 13000.1 中的 CJK 汉字 6080 个。
  2. GBK/4: AA40-FEA0。收录 CJK 汉字和增补的汉字 8160 个。CJK 汉字在前,按 UCS 代码大小排列;增补的汉字(包括部首和构件)在后,按《康熙字典》的页码/字位排列。
  • 2. 图形符号区。包括:
  • a. GB 2312 非汉字符号区。即 GBK/1: A1A1-A9FE。其中除 GB 2312 的符号外,还有 10 个小写罗马数字和 GB 12345 增补的符号。计符号 717 个。
  • b. GB 13000.1 扩充非汉字区。即 GBK/5: A840-A9A0。BIG-5 非汉字符号、结构符和“○”排列在此区。计符号 166 个。
  • 3. 用户自定义区:分为(1)(2)(3)三个小区。
  1. AAA1-AFFE,码位 564 个。
  2. F8A1-FEFE,码位 658 个。
  3. A140-A7A0,码位 672 个。

字形

GBK 对字形作了如下的规定:

  1. 1. 原则上与 GB 13000.1 G列(即源自中国大陆法定标准的汉字)下的字形/笔形保持一致。
  2. 2. 在 CJK 汉字认同规则的总框架内,对所有的 GBK 编码汉字实施“无重码正形”(“GB 化”);即在不造成重码的前提下,尽量采用中国新字形。
  3. 3. 对于超出 CJK 汉字认同规则的、或认同规则尚未明确规定的汉字,在 GBK 码位上暂安放旧字形。这样,在许多情况下 GBK 收入了同一汉字的新旧两种字形。
  4. 4. 非汉字符号的字形,凡 GB 2312 已经包括的,与 GB 2312 保持一致;超出 GB 2312 的部分,与 GB 13000.1 保持一致。
  5. 5. 带声调的拼音字母取半角形式。

UTF-8

UTF-8(8位元,Universal Character Set/Unicode Transformation Format)是针对Unicode的一种可变长度字符编码。它可以用来表示Unicode标准中的任何字符,而且其编码中的第一个字节仍与ASCII相容,使得原来处理ASCII字符的软件无须或只进行少部分修改后,便可继续使用。

编码字节数

  • UTF-8使用1~4字节为每个字符编码:
  • ·一个US-ASCIl字符只需1字节编码(Unicode范围由U+0000~U+007F)。
  • ·带有变音符号的拉丁文、希腊文、西里尔字母、亚美尼亚语、希伯来文、阿拉伯文、叙利亚文等字母则需要2字节编码(Unicode范围由U+0080~U+07FF)。
  • ·其他语言的字符(包括中日韩文字、东南亚文字、中东文字等)包含了大部分常用字,使用3字节编码。
  • ·其他极少使用的语言字符使用4字节编码。

字符集

UTF-8编码规则:如果只有一个字节则取值为\x00-\x7F。其余字节按长度进行以下拓展:

UTF-8由4种编码方式实现,即UTF8-1 / UTF8-2 / UTF8-3 / UTF8-4 [2] 。其中:

UTF8, 16进制编码表

UTF8-1

\x00-\x7F

UTF8-2

\xC2-\xDF \x80-\xBF

UTF8-3

\xE0 \xA0-\xBF \x80-\xBF

\xE1-\xEC \x80-\xBF \x80-\xBF

\xED \x80-\x9F \x80-\xBF

\xEE-\xEF \x80-\xBF \x80-\xBF

UTF8-4

\xF0 \x90-\xBF \x80-\xBF \x80-\xBF

\xF1-\xF3 \x80-\xBF \x80-\xBF \x80-\xBF

\xF4 \x80-\x8F \x80-\xBF \x80-\xBF

注:每种编码可能有多个编码范围,每个编码范围间,以空格作为每个字节的分隔符。例如UTF8-3的第一个编码,其第一个字节取值必须为\xE0,第二个字节范围为\xA0-\xBF,第三个字节为\x80-\xBF。

优缺点

优点

UTF-8编码可以通过屏蔽位和位移操作快速读写。字符串比较时strcmp()和wcscmp()的返回结果相同,因此使排序变得更加容易。字节FF和FE在UTF-8编码中永远不会出现,因此他们可以用来表明UTF-16或UTF-32文本(见BOM) UTF-8 是字节顺序无关的。它的字节顺序在所有系统中都是一样的,因此它实际上并不需要BOM。

缺点

你无法从UNICODE字符数判断出UTF-8文本的字节数,因为UTF-8是一种变长编码它需要用2个字节编码那些用扩展ASCII字符集只需1个字节的字符 ISO Latin-1 是UNICODE的子集,但不是UTF-8的子集 8位字符的UTF-8编码会被email网关过滤,因为internet信息最初设计为7位ASCII码。因此产生了UTF-7编码。 UTF-8 在它的表示中使用值100xxxxx的几率超过50%, 而现存的实现如ISO 2022, 4873, 6429, 和8859系统,会把它错认为是C1 控制码。因此产生了UTF-7.5编码。

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