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Function/Control Code/Character in ASCII
Version: 2011-02-15
Author: green-waste (at) 163.com
【什麼是 Function Code 功能碼或 Function Character 功能字符】
ASCII 字符集，大家都知道吧，最基本的包含了 128 個字符。其中前 32 個， 0-31 ，即 0x00-0x1F ，都是不可見字符。這些字符，就叫做控制字符。
這些字符沒法打印出來，但是每個字符，都對應着一個特殊的控制功能的字符，簡稱功能字符或功能碼 Function Code 。
簡言之： ASCII 中前 32 個字符，統稱爲 Function Code 功能字符。
此外，由於 ASCII 中的 127 對應的是 Delete ，也是不可見的，所以，此處根據筆者的理解，也可以歸爲 Function Code 。
此類字符，對應不同的“功能”，起到一定的“控制作用”，所以，稱爲控制字符。
關於每個控制字符的控制功能縮寫，參見下表：
表格 1 ASCII 中的控制字符
十
進制
十六
進制
控制
字符
轉義
字符 *
說明
Ctrl +
下列字母 *
0
00
NUL
/0
Null character( 空字符 )
@ (Shift + 2)
1
01
SOH
Start of Header( 標題開始 )
A
2
02
STX
Start of Text( 正文開始 )
B
3
03
ETX
End of Text( 正文結束 )
C
4
04
EOT
End of Transmission( 傳輸結束 )
D
5
05
ENQ
Enquiry( 請求 )
E
6
06
ACK
Acknowledgment( 收到通知 / 響應 )
F
7
07
BEL
/a
Bell ( 響鈴 )
G
8
08
BS
/b
Backspace( 退格 )
H
9
09
HT
/t
Horizontal Tab( 水平製表符 )
I
10
0A
LF
/n
Line feed( 換行鍵 )
J
11
0B
VT
/v
Vertical Tab( 垂直製表符 )
K
12
0C
FF
/f
Form feed( 換頁鍵 )
L
13
0D
CR
/r
Carriage return( 回車鍵 )
M
14
0E
SO
Shift Out( 不用切換 )
N
15
0F
SI
Shift In( 啓用切換 )
O
16
10
DLE
Data Link Escape( 數據鏈路轉義 )
P
17
11
DC1
Device Control 1( 設備控制 1) /XON(Transmit On)
Q
18
12
DC2
Device Control 2( 設備控制 2)
R
19
13
DC3
Device Control 3( 設備控制 3) /XOFF(Transmit Off)
S
20
14
DC4
Device Control 4( 設備控制 4)
T
21
15
NAK
Negative Acknowledgement( 拒絕接收 / 無響應 )
U
22
16
SYN
Synchronous Idle( 同步空閒 )
V
23
17
ETB
End of Trans the Block( 傳輸塊結束 )
W
24
18
CAN
Cancel( 取消 )
X
25
19
EM
End of Medium( 已到介質末端 / 介質存儲已滿 )
Y
26
1A
SUB
Substitute( 替補 / 替換 )
Z
27
1B
ESC
/e
Escape( 溢出 / 逃離 / 取消 )
[
28
1C
FS
File Separator( 文件分割符 )
/
29
1D
GS
Group Separator( 分組符 )
]
30
1E
RS
Record Separator( 記錄分隔符 )
^ (Shit + 6)
31
1F
US
Unit Separator( 單元分隔符 )
_ (Shift + -)
32
20
SP
White space
[Space] *
127
7F
DEL
Delete( 刪除 )
[Delete] *
注 (*) ：
轉義字符：即在 C 語言中或其他地方如何表示。
用鍵盤輸入控制字符：其中， 32 是空格鍵， 127 是 Delete 鍵，都不需要加 Ctrl 鍵，即可直接輸入。
可以通過 “Ctrl+ 對應按鍵 ” 實現上述控制字符的輸入 , 你可能遇到的一些，比如 : 用 Ctrl+V 輸入 SYNC ， Ctrl+M 輸入Enter （當然也可以直接用 Enter 鍵，但是在 Windows 下面，其可能會發送兩個字符： CR 和 LF ）， Ctrl+Q 輸入 XON ，Ctrl+S 輸入 XOFF 等等。
其具體每個控制字符的含義，詳解介紹如下：
【 ASCII 中的 Function/Control Code 功能字符的詳細含義】
0 – NUL – NUL l 字符 / 空字符
ASCII 字符集中的空字符， NULL ，起初本意可以看作爲 NOP （中文意爲空操作，就是啥都不做的意思），此位置可以忽略一個字符。
之所以有這個空字符，主要是用於計算機早期的記錄信息的紙帶，此處留個 NUL 字符，意思是先佔這個位置，以待後用，比如你哪天想起來了，在這個位置在放一個別的啥字符之類的。
後來呢， NUL 字符被用於 C 語言中，字符串的終結符，當一個字符串中間出現 NUL / NULL ，代碼裏面表現爲 /0 ，的時候，就意味着這個是一個字符串的結尾了。這樣就方便按照自己需求去定義字符串，多長都行，當然只要你內存放得下，然後最後加一個 /0, 即空字符，意思是當前字符串到此結束。
1 – SOH – S tart O f H eading 標題開始
如果信息溝通交流主要以命令和消息的形式的話， SOH 就可以用於標記每個消息的開始。
1963 年，最開始 ASCII 標準中，把此字符定義爲 Start of Message ，後來又改爲現在的 Start Of Heading 。
現在，這個 SOH 常見於主從（ master-slave ）模式的 RS232 的通信中，一個主設備，以 SOH 開頭，和從設備進行通信。這樣方便從設備在數據傳輸出現錯誤的時候，在下一次通信之前，去實現重新同步（ resynchronize ）。如果沒有一個清晰的類似於 SOH 這樣的標記，去標記每個命令的起始或開頭的話，那麼重新同步，就很難實現了。
2 – STX – S tart O f T ext 文本開始
3 – ETX – E nd Of T ext 文本結束
通過某種通訊協議去傳輸的一個數據（包），稱爲一幀的話，常會包含一個幀頭，包含了尋址信息，即你是要發給誰，要發送到目的地是哪裏，其後跟着真正要發送的數據內容。
而 STX ，就用於標記這個數據內容的開始。接下來是要傳輸的數據，最後是 ETX ，表明數據的結束。
其中，中間具體傳輸的數據內容， ASCII 規範並沒有去定義，其和你所用的傳輸協議，具體自己要傳什麼數據有關。
幀頭
數據或文本內容
SOH（表明幀頭開始）
。。。。（幀頭信息，比如包含了目的地址，表明你發送給誰等等）
STX （表明數據開始）
。。。（真正要傳輸的數據）
ETX （表明數據結束）
不過其中有趣的是， 1963 年， ASCII 標準最初版本的時候，把現在的 STX 叫做 EOA （ End Of Address ）， ETX 叫做（End Of Message ）。這是因爲，最早的時候，一個消息中，總是包含一個開始符和一個終止符。現在的新的定義，使得可以去發送一個固定長度的命令，而只用一個 SOH 表明幀頭開始即可，而不需要再加上一個命令終止符或幀頭結束符。
總結一下：
一般發送一個消息，包含了一個幀頭和後面真正要傳的數據。
而對於幀頭，屬於控制類的信息，這部分之前屬於命令，後面的真實要傳的數據屬於數據。即消息 = 幀頭 + 數據。
而之前的命令都要有個開始符和結束符，這樣就是：
消息 = 幀頭 + 要傳的數據
= 幀頭開始 + 幀頭信息 + 幀頭結束 + 要傳的數據
而現在新的定義，使得只需要：
消息 = 幀頭 + 要傳的數據
= SOH （表明幀頭開始） + 幀頭信息 + 要傳的數據
= SOH （表明幀頭開始） + 幀頭信息 + STX + 數據內容 +ETX
就可以少用一個幀頭結束符。
而如今，在很多協議中，也常見到，一個固定長度的幀頭，後面緊接着就是數據了，而沒有所謂的幀頭結束符之類的東西去區分幀頭和數據。
4 – EOT – E nd O f T ransmission 傳輸結束
5 – ENQ – ENQ uiry 請求
6 – ACK – ACK nowledgment 迴應 / 響應
7 – BEL – [audible] BEL l
在 ASCII 字符集中， BEL ，是個比較有意思的東東。因爲其原先本意不是用來數據編碼的，於此相反， ASCII 中的其他字符，都是用於字符編碼（即用什麼字符，代表什麼含義）或者起到控制設備的作用。 BEL 用一個可以聽得見的聲音，來吸引人們的注意，其原打算即用於計算機也用於一些設備，比如打印機等。 C 語言裏面也支持此 BEL ，用 /a 來實現這個響鈴。
8 – BS – B ackS pace 退格鍵
退格鍵的功能，隨着時間變化，意義也變得不同了。
起初，意思是，在打印機和電傳打字機上，往回移動一格光標，以起到強調該字符的作用。比如你想要打印一個 a ，然後加上退格鍵後，就成了 aBS^ 。在機械類打字機上，此方法能夠起到實際的強調字符的作用，但是對於後來的 CTR 下時期來說，就無法起到對應效果了。
而現代所用的退格鍵，不僅僅表示光標往回移動了一格，同時也刪除了移動後該位置的字符。在 C 語言中，退格鍵可以用/b 表示。
9 – HT – H orizontal T ab 水平製表符
ASCII 中的 HT 控制符的作用是用於佈局的。
其控制輸出設備前進到下一個表格去處理。而製表符 Table/Tab 的寬度也是靈活不固定的，只不過，多數設備上，製表符Tab 的寬度都預定義爲 8 。水平製表符 HT 不僅能減少數據輸入者的工作量，對於格式化好的文字來說，還能夠減少存儲空間，因爲一個 Tab 鍵，就代替了 8 個空格，所以說省空間。
對於省空間的優點，我們現在來看，可能會覺得可笑，因爲現在存儲空間已足夠大，一般來說根本不會需要去省那麼點可憐的存儲空間，但是實際上在計算機剛發明的時候，存儲空間（主要指的是內存）極其有限也極其昂貴，而且像 ZIP 等壓縮方法也還沒發明呢，所以對於當時來說，對於存儲空間，那是能夠省一點是一點，省任何一點，都是好的，也都是不容易的，省空間就是省錢啊。
C 語言中，用 /t 表示製表符。
10 – LF – L ine F eed 換行
LF ，直譯爲（給打印機等）喂一行，意思就是所說的，換行。
換行字符，是 ASCII 字符集中，被誤用的字符中的其中一個。
LF 的最原始的含義是，移動打印機的頭到下一行。而另外一個 ASCII 字符， CR （ Carriage Return ）纔是將打印機的頭，移到最左邊即一行的開始，行首。很多串口協議和 MS-DOS 及 Windows 操作系統，也都是這麼實現的。
而於此不同，對於 C 語言和 Unix 操作系統，其重新定義了 LF 字符的含義爲新行，即 LF 和 CR 的組合才能表達出的，回車且換行的意思。
雖然你可以爭論哪種用法是錯的，但是，不可否認，是從程序的角度出發， C 語言和 Unix 對此 LF 的含義實現顯得就很自然，而 MS-DOS 的實現更接近於 LF 的本意。
如果最開始 ASCII 標準中，及定義 CF 也定義 newline ，那樣意思會清楚，會更好理理解：
LF 表示物理上的，設備控制方面的移動到下一行（並沒有移動到行首）；
新行（ newline ）表示邏輯上文本分隔符，即回車換行。
不過呢，現在人們常將 LF 用做 newline 新行的功能，而大多數文本編輯軟件也都可以處理單個 LF 或者 CR/LF 的組合了。
LF 在 C 語言中，用 /n 表示。
11 – VT – V ertical T ab 垂直製表符
垂直製表符，類似於水平製表符 Tab ，目的是爲了減少佈局中的工作，同時也減少了格式化字符時所需要存儲字符的空間。 VT 控制碼用於跳到下一個標記行。說實話，還真沒看到有些地方需要用這個 VT 呢，因爲一般在換行的時候，都是用 LF 代替 VT 了。
12 – FF – F orm F eed 換頁
設計換頁鍵，是用來控制打印機行爲的。當打印機收到此鍵碼的時候，打印機移動到下一頁。不同的設備的終端對此控制碼所表現的行爲各不同。有些會去清除屏幕，而其他有的只是顯示 ^L 字符或者是隻是新換一行而已。 Shell 腳本程序Bash 和 Tcsh 的實現方式是，把 FF 看作是一個清除屏幕的命令。 C 語言程序中用 /f 表示 FF （換頁）。
13 – CR – Carriage return 機器的滑動部分 / 底座 返回 -> 回車
CR 回車的原意是讓打印頭回到左邊界，並沒有移動到下一行。
隨着時間流逝，後來人把 CR 的意思弄成了 Enter 鍵，用於示意輸入完畢。在數據以屏幕顯示的情況下，人們在 Enter 的同時，也希望把光標移動到下一行。因此 C 語言和 Unix 操作系統，重新定義了 LF 的意思，使其表示爲移動到下一行。當輸入 CR 去存儲數據的時候，軟件也常常隱式地將其轉換爲 LF 。
14 – SO – S hift O ut 不用切換
15 – SI – S hift I n 啓用切換
早在 1960s 年代，定義 ASCII 字符集的人，就已經懂得了，設計字符集不單單可以用於英文字符集，也要能應用於外文字符集，是很重要的。
定義 Shift In 和 Shift Out 的含義，即考慮到了此點。
最開始，其意爲在西里爾語和拉丁語之間切換。西里爾 ASCII 定義中， KOI-7 用到了 Shift 字符。拉丁語用 Shift 去改變打印機的字體。在此種用途中， SO 用於產生雙倍寬度的字符，而用 SI 打印壓縮的字體。
16 – DLE – D ata L ink E scape 數據鏈路轉義
有時候，我們需要在正在進行的通信過程中去發送一些控制字符。但是，總有一些情況下，這些控制字符卻被看成了普通的數據流，而沒有起到對應的控制效果。而 ASCII 標準中，定義 DLE 來解決這類問題。
如果數據流中檢測到了 DLE ，數據接收端則對其後面接下來的數據流中的字符，另作處理。而關於具體如何處理這些字符， ASCII 規範中則沒有具體定義，而只是弄了個 DLE 去打斷正常數據的處理，告訴接下來的數據，要特殊對待。根據Modem 中的 Hayes 通信協議 DLE 定義爲“無聲 +++ 無聲”。以我的觀點，這樣可能會更好：如果 Hayes 協議沒有把DLE 處理爲嵌入通訊的無聲狀態，那樣就符合現存的標準了。然而 Hayes 的開發者卻覺得 +++ 用的頻率要遠高於原始的DLE ，所以才這麼定義了。
17 – DC1 – D evice C ontrol 1 / XON – Transmission on
這個 ASCII 控制字符儘管原先定義爲 DC1 ， 但是現在常表示爲 XON ，用於串行通信中的軟件流控制。其主要作用爲，在通信被控制碼 XOFF 中斷之後，重新開始信息傳輸。用過串行終端的人應該還記得，當有時候數據出錯了，按 Ctrl+Q（等價於 XON ）有時候可以起到重新傳輸的效果。這是因爲，此 Ctrl+Q 鍵盤序列實際上就是產生 XON 控制碼，其可以將那些由於終端或者主機方面，由於偶爾出現的錯誤的 XOFF 控制碼而中斷的通信解鎖，使其正常通信。
18 – DC2 – D evice C ontrol 2
19 – DC3 – D evice C ontrol 3 / XOFF – Transmission off 傳輸中斷
20 – DC4 – D evice C ontrol 4
21 – NAK – N egative A cK nowledgment 負面響應 -> 無響應 , 非正常響應
22 – SYN – SYN chronous idle
23 – ETB – E nd of T ransmission B lock 塊傳輸中止
24 – CAN – CAN cel 取消
25 – EM – E nd of M edium 已到介質末端，介質存儲已滿
EM 用於，當數據存儲到達串行存儲介質末尾的時候，就像磁帶或磁頭滾動到介質末尾一樣。其用於表述數據的邏輯終點，即不必非要是物理上的達到數據載體的末尾。
26 – SUB – SUB stitute character 替補 / 替換
27 – ESC – ESC ape 逃離 / 取消
字符 Escape ，是 ASCII 標準的首創的，由 Bob Bemer 提議的。用於開始一段控制碼的擴展字符。如此，即可以不必將所有可能想得到的字符都放到 ASCII 標準中了。因爲，新的技術可能需要新的控制命令，而 ESC 可以用作這些字符命令的起始標誌。 ESC 廣泛用於打印機和終端，去控制設備設置，比如字體，字符位置和顏色等等。如果最開始的 ASCII 標準中，沒有定義 ESC ，估計 ASCII 標準早就被其他標準所替代了，因爲其沒有包含這些新出現的字符，所以肯定會有其他新的標準出現，用於表示這些字符的。即， ESC 給開發者提供了，可以根據需要而定義新含義的字符的可能。
28 – FS – F ile S eparator 文件分隔符
文件分隔符是個很有意思的控制字符，因爲其可以讓我們看到 1960s 年代的時候，計算機技術是如何組織的。我們現在，習慣於隨即訪問一些存儲介質，比如 RAM ，磁盤，但是在定義 ASCII 標 準的那個年代，大部分數據還是順序的，串行的，而不是隨機訪問的。此處所說的串行的，不僅僅指的是串行通信，還指的是順序存儲介質，比如穿孔卡片，紙帶， 磁帶等。在串行通信的時代，設計這麼一個用於表示文件分隔符的控制字符，用於分割兩個單獨的文件，是一件很明智的事情。而 FS 的原因就在於此。
29 – GS – G roup S eparator 分組符
ASCII 定義控制字符的原因中，其中一條就是考慮到了數據存儲方面的情況。大部分情況下，數據庫的建立，都和表有關，包含了對應的記錄。同一個表中的所有的記錄，屬於同一類型。不同的表中的記錄，屬於對應的不同的類型。而分組符 GS 就是用來分隔串行數據存儲系統中的不同的組。值得注意的是，當時還沒有使用 word 的表格，當時 ASCII 時代的人，把他叫做組。
30 – RS – R ecord S eparator 記錄分隔符
記錄分隔符 RS 用於分隔在一個組或表內的多個記錄。
31 – US – U nit S eparator 單元分隔符
在 ASCII 定義中，在數據庫中所存儲的，最小的數據項，叫做 Unit 單元。而現在我們稱其 field 域。單元分隔符 US 用於分割串行數據存儲環境下的不同的域。
現在大部分的數據庫實現，要求大部分類型都擁有固定的長度。
儘管大部分時候可能用不到，但是對於每一個域，卻都要分配足夠大的空間，用於存放最大可能的成員變量。這樣的做法，佔用了大量的存儲空間，而 US 控制碼允許域具有可變的長度。在 1960s 年代，數據存儲空間很有限，用 US 這個單元分隔符，將不同單元分隔開，這樣就可以實現更高效地存儲那些寶貴的數據。另一方面，串行存儲的存儲效率，遠低於RAM 和磁盤中所實現的表格存儲。我個人無法想象，如果現在的數據，還是存儲在自帶或者帶滾輪的磁帶上，會是何種景象。
32 – SP – White SP ace 空格鍵
也許你會爭論說，空格鍵是否真的能算是一個控制字符？因爲現在在普通文字中使用空格鍵是如此常見。
但是，既然水平製表符和退格鍵在 ASCII 中， 都被叫做控制字符了，那麼我覺得也很自然地，可以把空格鍵（向前的空格）也叫做控制字符，畢竟，其本身並不代表一個真正的可見的字符，而僅僅只是很常用於 輸出設備，用於處理位置前向移動一格，清除當前位置的內容而已。在很多程序中，比如字符處理程序，白空格同樣可能從導致行尾轉到下一行行首，而網絡瀏覽器 將多個空格組合成單個空格輸出。
所以，這更加堅定了我的想法，覺得完全可以把空格看成是一個控制字符，而不僅僅是一個很獨特的普通字符。
127 – DEL – DEL ete 刪除
有人也許會問，爲何 ASCII 字符集中的控制字符的值都是很小的，即 0-32 ，而 DEL 控制字符的值卻很大，是 127 。這是由於這個特殊的字符是爲紙帶而定義的。而在那個時候，絕大多數的紙帶，都是用 7 個孔洞去編碼數據的。而 127 這個值所對應的二進制值爲 111 1111b ，表示所有 7 個比特位都是高，所以，將 DEL 用在現存的紙帶上時，所有的洞就都被穿孔了，就把已經存在的數據都擦出掉了，就起到了對應的刪除的作用了。
【引用】
1 ． ASCII character map
http://www.lammertbies.nl/comm/info/ascii-characters.html
2 ． 百度百科： ASCII
http://baike.baidu.com/view/15482.htm
- ASCII 編碼表