常见编码介绍一览表
编码 | 制定时间 | 作用 | 所占字节数 |
ASCII | 1967年 | 表示英语及西欧语言 | 8bit/1bytes |
GB2312 | 1980年 | 国家简体中文字符集,兼容ASCII | 2bytes |
Unicode | 1991年 | 国标标准组织统一标准字符集 | 2bytes |
GBK | 1995年 | GB2312的扩展字符集,支持繁体字,兼容GB2312 | 2bytes |
UTF-8 | 1992年 | 不定长编码 | 1-3bytes |
1. 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。它是现今最通用的单字节编码系统,并等同于国际标准ISO/IEC 646。如下图所示:
由于计算机是美国人发明的,因此,最早只有127个字母被编码到计算机里,也就是大小写英文字母、数字和一些符号,这个编码表被称为 ASCII 编码,比如大写字母 A
的编码是65
,小写字母 a
的编码是97
。后128个称为扩展 ASCII 码。
2. GBK 和 GB2312
对于我们来说能在计算机中显示中文字符是至关重要的,然而ASCII表里连一个偏旁部首也没有。所以我们还需要一张关于中文和数字对应的关系表。一个字节只能最多表示256个字符,要处理中文显然一个字节是不够的,所以我们需要采用两个字节来表示,而且还不能和 ASCII 编码冲突,所以,中国制定了 GB2312 编码,用来把中文编进去。
3. Unicode
但如以来,就会出现一个问题,各个国家都一套自己的编码,就不可避免会有冲突,这是该怎么办呢?因此,Unicode 应运而生。Unicode 把所有语言都统一到一套编码里,这样就不会再有乱码问题了。
Unicode 标准也在不断发展,但最常用的是用两个字节表示一个字符(如果要用到非常偏僻的字符,就需要4个字节)。现代操作系统和大多数编程语言都直接支持 Unicode。
现在,分析一下 ASCII 编码和 Unicode 编码的区别:
ASCII编码是1个字节,而 Unicode 编码通常是2个字节。字母A用 ASCII 编码是十进制的65,二进制的01000001;字符0用 ASCII 编码是十进制的48,二进制的00110000;汉字“中”已经超出了 ASCII 编码的范围,用 Unicode 编码是十进制的20013,二进制的01001110 00101101。如果把 ASCII 编码的A用 Unicode 编码,只需要在前面补0就可以,因此,A的 Unicode 编码是00000000 01000001。但如果统一成 Unicode 编码,乱码问题从此消失了。但是,如果你写的文本基本上全部是英文的话,用 Unicode 编码比 ASCII 编码需要多一倍的存储空间,在存储和传输上就十分不划算。
4. UTF-8
基于节约的原则,出现了把 Unicode 编码转化为“可变长编码”的 UTF-8 编码。 UTF-8 编码把一个 Unicode 字符根据不同的数字大小编码成1-6个字节,常用的英文字母被编码成1个字节,汉字通常是3个字节,只有很生僻的字符才会被编码成4-6个字节。如果你要传输的文本包含大量英文字符,用 UTF-8 编码就能节省空间了。如下所示:
字符 | ASCII | Unicoide | UTF-8 |
A | 01000001 | 00000000 01000001 | 01000001 |
中 | x | 01001110 00101101 | 11100100 10111000 10101101 |
从上面的表格还可以发现, UTF-8 编码有一个额外的好处,就是 ASCII 编码实际上可以被看成是 UTF-8 编码的一部分,所以,大量只支持 ASCII 编码的历史遗留软件可以在 UTF-8 编码下继续工作。
用记事本编辑的时候,从文件读取的UTF-8字符被转换为Unicode字符到内存里,编辑完成后,保存的时候再把Unicode转换为UTF-8保存到文件。如下图: