今天白月黑羽和大家说说字符编码
文字是怎么放到电脑里的呢?
我们眼睛看到的电脑上显示的字,包括汉字、英文、日文、韩文,这些文字,在计算机内部是怎么存储的?
难道是刻上去的? 比如刻在硬盘上一个个这样的字?
当然不是,计算机都是用数字存储信息的。
用 磁场、电信号 等物理介质的 正负 状态 表示 0 和 1,如果一个数字只由0和1 表示,就是一个2进制的数字表示法。
用连续的0和1,就可以代表很大的数字。
比如
二进制 的 10
就表示十进制 的 2
二进制 的 110
就表示十进制 的 6
从右向左,每位 上的 1 分别代表 2的0次方(就是1), 2的1次方(就是2),2的2次方(就是4),2的3次方(就是8) 等等, 依次类推。
根据不同的使用场合,数字可以表示不同的意义。
比如,需要存储 颜色
信息的时候, 0 可以用来代表 白色, 1 代表红色, 2 代表 黑色等等。
如果有10000种颜色,可以用 0 到 9999 一共 10000个数字分别代表他们。
同样的, 我们要存储 文字
信息,也可以用不同的数字来代表不同的文字。
字符集
计算机是美国人发明的,所以在开始的时候, 他们也没有想到将来要支持全世界的文字。
所以,最早的时候,他们定义了一个规范,定义一些数字 用来代表美国人使用的文字符号。
而美国人的单词都是用字母拼出来的, 所以他们常用的基础文字符号比较少。
就是字母,再加上 !@#$%^&*(){[]}+- 等等这些符号,也就100多个。
他们定义的规范就叫 ASCII (American Standard Code for Information Interchange) ,中文大意就是 美国信息交换标准码
大家可以参考 百度上面的ASCII表
这个 ASCII 码里面用128个数字代表了128个字符。
要存储和传输这 128个字符对应的文字信息 也很简单, 二进制有 8 位就足够了。
因为2的8次方等于256,可以存储 从 0 到255 一共 256个数字, 可以表示 最多 256 个文字符号。
二进制有 8 位 的长度 被称为 一个 字节 。
所以一个字节就可以存放 任何一个ASCII 文字符号。
ASCII 这样的 用数字代表文字符号的规范,就被称之为 字符集
后来计算机传遍了全世界,其它国家的文字符号就多了。
我们中文,就有这么多的文字符号。小学的时候,我们有个3000常用字表(我骄傲一下,小学1年级我就认识了近2000多个字), 光常用字就有3千个。
当然还有 韩文、日文、繁体中文、阿拉伯文等等。
显然ASCII是不够的,我们需要其它的数字来代表这些文字符号。
开始各个国家和地区 自己定义了自己的 字符集。
比如我们中国就定义另外一套规范, 规定了 用什么样的数字代表什么样的文字符号。
这套规范也在不断的升级,包括 GB2312、GBK、GB18030
各个国家定义了各国的文字的字符集,这就带来了一个问题。
现在全球交流很密切,有时一篇文章会使用多国文字,比如 同时使用 日文和中文。 而没有各国的字符集是不包含别国文字的, 这时就没法在一篇文章中存储多国文字了。
为了解决这个问题。 国际标准化组织定义了一个字符集,想包括世界上所有的文字符号。
这就是大名鼎鼎的 unicode 字符集。
这个字符集里面包括了现今世界上的常用文字符号 和 其对应的数字表示。
这样就解决了在一篇文章中包含多国文字的问题了。
字符编码
unicode 出现了,很好,但是还有一个问题。 字符怎么存储和传输。
最初只有ASCII码的时候,一个字节(最多可以表示256个字符)就可以存储传输任何文字。
所以软件硬件对 每个字符都是用字节(8位二进制数字)来进行存储、传输的。 没有什么问题。
但是unicode里面有10多万的文字符号,数字范围 远远 超过 一个字节所能代表的数字。
所以一个字节不够。
那么怎么用多个字节来 表示这些数字呢?
这就有需要另外的规范。这些 如何用字节表示 字符对应的数字 就是 字符编码 规范
unicode字符 的编码,最常用的规范是 UTF8 和 UTF16 。
比如 UTF8 表示 中文字符 你 ,就是用 3个字节表示的,对应的16进制表示是 E4 、BD、 A0
当然我们中文字符集gb系列使用另外的编码规范。
以后,我们会写一篇文章,以UTF8为例,讲解它是如何用多个字节存储 数字的。
这里我们只要知道 不同的 编码规范 对数字有不同的 用字节表示的方法就行了。
有了编码规范,字符集 中的数字就可以进行存储和传输了
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