ASCII 、GB2312、GBK、GB18030、unicode、UTF-8字符集編碼詳解

ASCII 、GB2312、GBK、GB18030、unicode、UTF-8字符集編碼詳解

ASCII字符集編碼

ASCII碼是7位編碼,編碼範圍是0x00-0x7F。ASCII字符集包括英文字母、阿拉伯數字和標點符號等字符。其中0x00-0x20和0x7F共33個控制字符

只支持ASCII碼的系統會忽略每個字節的最高位,只認爲低7位是有效位。HZ字符編碼就是早期爲了在只支持7位ASCII系統中傳輸中文而設計的編碼。早期很多郵件系統也只支持ASCII編碼,爲了傳輸中文郵件必須使用BASE64或者其他編碼方式。


GB2312字符集編碼


GB2312 是漢字字符集和編碼的代號,中文全稱爲“信息交換用漢字編碼字符集”,由中華人民共和國國家標準總局發佈,一九八一年五月一日實施。GB 是“國標” 二字的漢語拼音縮寫

GB2312 字符集 (character set) 只收錄簡化字漢字,以及一般常用字母和符號,主要通行於中國大陸地區和新加坡等地。GB2312 共收錄有 7445 個字符,其中簡化漢字 6763 個,字母和符號 682 個

GB2312 將所收錄的字符分爲 94 個區,編號爲 01 區至 94 區;每個區收錄 94 個字符,編號爲 01 位至 94 位。GB2312 的每一個字符都由與其唯一對應的區號和位號所確定。例如:漢字“啊”,編號爲 16 區 01 位。

GB2312 字符集的區位分佈表:

區號 字數 字符類別
01 94 一般符號
02 72 順序號碼
03 94 拉丁字母
04 83 日文假名
05 86 Katakana
06 48 希臘字母
07 66 俄文字母
08 63 漢語拼音符號
09 76 圖形符號
10-15 備用區
16-55 3755 一級漢字,以拼音爲序
56-87 3008 二級漢字,以筆劃爲序
88-94 備用區

這本手冊列出了 GB2312 的全部字符和它們的區位號。

GB2312 編碼

GB2312 原始編碼 (encoding) 是對所收錄的每個字符都用兩個字節 (byte) 表示。第一字節爲“高字節”,由字符的區號值加上 32 而形成;第二字節爲“低字節”,由字符的位號值加上 32 而形成。例如:漢字“啊”,編號爲 16 區 01 位。它的高字節爲 16 + 32 = 48 (0x30),低字節爲 01 + 32 = 33 (0x21),合併而成的編碼爲 0x3021。

在區位號值上加 32 的原因大慨是爲了避開低值字節區間

由於 GB2312 原始編碼與 ASCII 編碼的字節有重疊,現在通行的 GB2312 編碼是在原始編碼的兩個字節上各加 128 修改而形成。例如:漢字“啊”,編號爲 16 區 01 位。它的原始編碼爲 0x3021,通行編碼爲 0xB0A1

如果不另加說明,GB2312 常指這種修改過的編碼。

GB2312的編碼範圍是0xA1A1-0x7E7E,去掉未定義的區域之後可以理解爲實際編碼範圍是0xA1A1-0xF7FE

上面這句有誤,應該說GB2312的每一個漢字由兩個字節構成,其中每一個字節的範圍都在0xA1 ~0xFE,正好每一個字節都有94個編碼範圍,與區位碼個數完全對應。

EUC-CN可以理解爲GB2312的別名,和GB2312完全相同

區位碼更應該認爲是字符集的定義,定義了所收錄的字符和字符位置,而GB2312及EUC-CN是實際計算機環境中支持這種字符集的編碼。HZ和 ISO-2022-CN是對應區位碼字符集的另外兩種編碼,都是用7位編碼空間來支持漢字。區位碼和GB2312編碼的關係有點像 Unicode和UTF-8。

GBK字符集編碼

GBK 編碼是GB2312編碼的超集,向下完全兼容GB2312,同時GBK收錄了Unicode基本多文種平面中的所有CJK漢字。同 GB2312一樣,GBK也支持希臘字母、日文假名字母、俄語字母等字符,但不支持韓語中的表音字符(非漢字字符)。GBK還收錄了GB2312不包含的 漢字部首符號、豎排標點符號等字符

GBK的整體編碼範圍是爲:高字節範圍是0×81-0xFE,低字節範圍是0x40-7E和0x80-0xFE,不包括低字節是0×7F的組合。

低字節是0x40-0x7E的GBK字符有一定特殊性,因爲這些字符佔用了ASCII碼的位置,這樣會給一些系統帶來麻煩。

有些系統中用0x40-0x7E中的字符(如“|”)做特殊符號,在定位這些符號時又沒有判斷這些符號是不是屬於某個 GBK字符的低字節,這樣就會造成錯誤判斷。在支持GB2312的環境下就不存在這個問題。需要注意的是支持GBK的環境中小於0x80的某個字節未必就 是ASCII符號;另外就是最好選用小於0×40的ASCII符號做一些特殊符號,這樣就可以快速定位,且不用擔心是某個漢字的另一半。Big5編碼中也 存在相應問題。
CP936和GBK的有些許差別,絕大多數情況下可以把CP936當作GBK的別名。

GB18030字符集編碼

GB18030編碼向下兼容GBK和GB2312,兼容的含義是不僅字符兼容,而且相同字符的編碼也相同。GB18030收錄了所有Unicode3.1中的字符,包括中國少數民族字符,GBK不支持的韓文字符等等,也可以說是世界大多民族的文字符號都被收錄在內。

GBK和GB2312都是雙字節等寬編碼,如果算上和ASCII兼容所支持的單字節,也可以理解爲是單字節和雙字節混合的變長編碼。GB18030編碼是變長編碼,有單字節、雙字節和四字節三種方式

GB18030 的單字節編碼範圍是0x00-0x7F,完全等同與ASCII;雙字節編碼的範圍和GBK相同,高字節是0x81-0xFE,低字節的編碼範圍是0x40 -0x7E和0x80-FE;四字節編碼中第一、三字節的編碼範圍是0x81-0xFE,二、四字節是0x30-0x39。

Windows 中CP936代碼頁使用0x80來表示歐元符號,而在GB18030編碼中沒有使用0x80編碼位,用其他位置來表示歐元符號。這可以理解爲是 GB18030向下兼容性上的一點小問題;也可以理解爲0x80是CP936對GBK的擴展,而GB18030只是和GBK兼容良好。

unicode字符集編碼

每一種語言的不同的編碼頁,增加了那些需要支持不同語言的軟件的複雜度。因而人們制定了一個世界標準,叫做unicode。unicode爲每個字符 提供 了唯一的特定數值,不論在什麼平臺上、不論在什麼軟件中,也不論什麼語言。也就是說,它世界上使用的所有字符都列出來,並給每一個字符一個唯一特定數值。

Unicode的最初目標,是用1個16位的編碼來爲超過65000字符提供映射。但這還不夠,它不能覆蓋全部歷史上的文字,也不能解決傳輸的問題 (implantation head-ache's),尤其在那些基於網絡的應用中。已有的軟件必須做大量的工作來程序16位的數據。
因 此,Unicode用一些基本的保留字符制定了三套編碼方式。它們分別是UTF-8,UTF-16和UTF-32。正如名字所示,在UTF-8中,字符是 以8位序列來編碼的,用一個或幾個字節來表示一個字符。這種方式的最大好處,是UTF-8保留了ASCII字符的編碼做爲它的一部分,例如,在UTF-8 和ASCII中,“A”的編碼都是0x41.

UTF-16和UTF-32分別是Unicode的16位和32位編碼方式。考慮到最初的目的,通常說的Unicode就是指UTF-16。在討論Unicode時,搞清楚哪種編碼方式非常重要。

UTF-8字符集編碼

Unicode Transformation Format-8bit,允許含BOM,但通常不含BOM。是用以解決國際上字符的一種多字節編碼,它對英文使用8位(即一個字節),中文使用24爲(三 個字節)來編碼UTF-8包含全世界所有國家需要用到的字符,是國際編碼,通用性強。UTF-8編碼的文字可以在各國支持UTF8字符集的瀏覽器上顯 示。如,如果是UTF8編碼,則在外國人的英文IE上也能顯示中文,他們無需下載IE的中文語言支持包

GBK的文字編碼是用雙字節來表示的,即不論中、英文字符均使用雙字節來表示,爲了區分中文,將其最高位都設定成1。GBK包含全部中文字符,是國家編碼,通用性比UTF8差,不過UTF8佔用的數據庫比GBK大

GBK、GB2312等與UTF8之間都必須通過Unicode編碼才能相互轉換:

GBK、GB2312--Unicode--UTF8

UTF8--Unicode--GBK、GB2312
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