正确理解UNICODE UTF-8等编码方式

xiaoxiao2022-06-11  30

[color=darkred]转载出处:[/color][url]http://blog.csdn.net/polarman/archive/2007/04/30/1593159.aspx[/url] 如果你开发过的软件项目中涉及到多语言支持的问题,那么相信你没少碰到过乱码问题,然后在寻求解决问题的途径过程中被一些概念如ASCII, ISO-8859-1, Unicode,UTF-8,GBK,GB2312等等所困扰。本文有助于你正确的理解这些概念。 1. ASCII 用7位编码将英文字符和一些常用的符号存诸为从0到127的数值。 2. ISO-8859-1 法语、西班牙语和德语之类的西欧语言都使用叫做ISO-8859-1的编码系统(也叫做“latin-1”)。它使用7位ASCII字符表示从0到127的字符,但接着扩展到了128-255的范围来表示如n上带有一个波浪线(241),和u上带有两个点(252)的字符等等。可以说ASCII是ISO-8859-1的子集。 3. Unicode Unicode用一个2字节数字表示每个字符,从0到65535。每个 2 字节数字表示至少在一种世界语言中使用的一个唯一字符。(在多种语言中都使用的字符具有相同的数字码。)这样就确保每个字符一个数字,并且每个数字一个字符。Unicode数据永远不会模棱两可。Unicode使用相同的数字表示ASCII和ISO-8859-1中的字符。只是这两种编码用一个字节表示,而Unicode用两个字节表示。所以Unicode表示这两种编码的字符时只要用低字节就可以了,高字节为0。 4. UTF-8 UTF-8是一种变长的编码方式,每个UTF-8的编码可以是1至6个字节长。它将Unicode编码的字符采用变长的方式进行编码。对Unicode中属于ISO-8859-1的编码采用和ISO-8859-1相同的单字节编码。其他字符采用两字节以上的编码。实际上对于两个字节的Unicode编码,UTF-8只要三个字节即可表示。第一个字节由n个1(1< n <= 6)开始, n表示编码的字节数,后面每个字节都以10开始,后面6位为有效位。将第一位的剩余位和后面的所有字节的后六位连接起来就是对应的Unicode编码的数值。例如汉字“中”的编码: Unicode: 4E 2D 01001110 00101101 UTF-8: E4 B8 AD 11100100 10111000 10101101 可以通过以下方式进行证实: 用记事本创建一个文本文件,输入汉字“中”分别保存为Unicode格式和UTF-8格式。 将UltraEdit的自动识别UTF-8文件格式选项禁止,然后用其打开这两个文件,选用二进制查看方式,可以看到: UTF-8格式文件编码为“EF BB BF E4 B8 AD”。其中有个三字节的前缀“EF BB BF”,这是UTF-8格式文本文件的标识。不过这个前缀不要,某些文本查看软件也可以通过编码判断出UTF-8格式。“E4 B8 AD”就是“中”的UTF-8编码。 Unicode格式的文件的完整编码是“FF FE 2D 4E”。前面有个双字节前缀“FF FE”,这是Unicode格式文本文档的编码标识。而我们看到的编码是“2D 4E”,而不是如我前面所说的“4E 2D”,为什么呢?因为数字是按照低字节在先高字节在后的顺序存储的,所以实际的Unicode编码恰恰是“4E2D”。 5. GB2312和GBK 这两种编码都是汉字的编码标准,其中前者是后者的子集。GBK编码的文本文档中对于ASCII中的字符用相同的单字节表示;对于汉字和汉语中的标点符号等采用双字节编码,其中高字节大于0x80,而ASCII的所有字符的编码均小于0x80, 所以ASCII和GBK的字符是可以混和起来的。GBK的字符集和Unicode进行转换是无规则的,需要转换表才能进行转换。 6.下面给出我用Java语言写的Unicode和UTF-8转换的程序片段,供大家参考。 因为Java语言的字符使用Unicode编码的,所以程序中是对UTF-8编码的字符串的字节数组和Java的String类型进行转换。String对象中的每一个Character就是一个Unicode编码的字符。 public String utf8Bytes2String(byte[] buff){ if(buff == null) return null; StringBuffer sb = new StringBuffer(); int idx = 0; if(buff[0] == (byte)0xEF && buff[1] == (byte)0xBB && buff[2] == (byte)0xBF) idx = 3;//Skip UTF8 header while(idx < buff.length){ int hB = buff[idx] & 0xFF; int bCnt = 0; int check = 0x80; for(int i=0; i<8; i++){ if((hB & check) != 0){ bCnt ++; check >>= 1; }else break; } if(bCnt <= 1){ char c = 0; c |= buff[idx] & 0xFF; sb.append(c); idx++; }else if(bCnt == 2){ char c = 0; c |= buff[idx] & 0x03; c <<= 6; if((buff[idx+1] & 0xC0) != 0x80) return null; c |= buff[idx+1] & 0x3F; idx += 2; sb.append(c); }else if(bCnt == 3){ char c = 0; c |= buff[idx] & 0x0F; c <<= 6; if((buff[idx+1] & 0xC0) != 0x80) return null; c |= buff[idx+1] & 0x3F; c <<= 6; if((buff[idx+2] & 0xC0) != 0x80) return null; c |= buff[idx+2] & 0x3F; idx += 3; sb.append(c); }else return null; } return sb.toString(); } public byte[] string2Utf8Bytes(String str){ if(str == null) return null; ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream(); try { string2Utf8Stream(str, bos); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } return bos.toByteArray(); }public void string2Utf8Stream(String str, OutputStream os) throws IOException { if(str == null || os == null) return; for(int i=0; i<str.length(); i++){ char c = str.charAt(i); if(c < 0x80){ os.write((byte)c); }else if(c >=0x80 && c < 0x100){ int hi = c >> 6; hi |= 0xC0; int lo = c & 0x3F; lo |= 0x80; os.write(hi); os.write(lo); }else{ int first = c >> 12; first |= 0xE0; int second = c >> 6; second &= 0x3F; second |= 0x80; int third = c & 0x3F; third |= 0x80; os.write(first); os.write(second); os.write(third); } } }
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