字符集

来源:互联网 发布:淘宝宝贝图片怎么做 编辑:程序博客网 时间:2024/05/16 05:09

字符集简介

编码一直是让新手头疼的问题,特别是 GBK、GB2312、UTF-8 这三个比较常见的网页编码的区别,更是让许多新手晕头转向,怎么解释也解释不清楚。但是编码又是那么重要,特别在网页这一块。如果你打出来的不是乱码,而网页中出现了乱码,绝大部分原因就出在了编码上了。此外除了乱码之外,还会出现一些其他问题(例如:IE6 的 CSS 加载问题)等等。我写本文的目的,就是要彻底解释清楚这个编码问题!如果你遇到了类似的问题,那就要仔细的看看这篇文章。

ANSI、GBK、GB2312、UTF-8、GB18030和 UNICODE

这几个编码关键词是比较常见的,虽然我把我们放在了一起说,但并不意味这这几个东西是平级的关系。本部分的内容,引用自网络略有修改,不知原文出处,故无法署名。

很久很久以前,有一群人,他们决定用8个可以开合的晶体管来组合成不同的状态,以表示世界上的万物,他们把这称为”字节”。再后来,他们又做了一些可以处理这些字节的机器,机器开动了,可以用字节来组合出很多状态,状态开始变来变去,他们就把这机器称为”计算机”。

开始计算机只在美国用。八位的字节一共可以组合出256(2的8次方)种不同的状态。他们把其中的编号从0开始的32种状态分别规定了特殊的用途, 一但终端、打印机遇上约定好的这些字节被传过来时,就要做一些约定的动作。遇上 00×10, 终端就换行,遇上0×07, 终端就向人们嘟嘟叫,例好遇上0x1b, 打印机就打印反白的字,或者终端就用彩色显示字母。他们看到这样很好,于是就把这些0×20以下的字节状态称为”控制码”。

他们又把所有的空格、标点符号、数字、大小写字母分别用连续的字节状态表示,一直编到了第127号,这样计算机就可以用不同字节来存储英语的文字了。大家看到这样,都感觉很好,于是大家都把这个方案叫做 ANSI 的”Ascii”编码(American Standard Code for Information Interchange,美国信息互换标准代码)。当时世界上所有的计算机都用同样的ASCII方案来保存英文文字。

后来计算机发展越来越广泛,世界各国为了可以在计算机保存他们的文字,他们决定采用127号之后的空位来表示这些新的字母、符号,还加入了很多画表格时需要用下到的横线、竖线、交叉等形状,一直把序号编到了最后一个状态255。从128到255这一页的字符集被称”扩展字符集”。但是原有的编号方法,已经再也放不下更多的编码。

等中国人们得到计算机时,已经没有可以利用的字节状态来表示汉字,况且有6000多个常用汉字需要保存呢。于是国人就自主研发,把那些127号之后的奇异符号们直接取消掉。规定:一个小于127的字符的意义与原来相同,但两个大于127的字符连在一起时,就表示一个汉字,前面的一个字节(他称之为高 字节)从0xA1用到 0xF7,后面一个字节(低字节)从0xA1到0xFE,这样我们就可以组合出大约7000多个简体汉字了。在这些编码里,我们还把数学符号、罗马希腊的字母、日文的假名们都编进去了,连在 ASCII 里本来就有的数字、标点、字母都统统重新编了两个字节长的编码,这就是常说的”全角”字符,而原来在127号以下的那些就叫”半角”字符了。

中国人民看到这样很不错,于是就把这种汉字方案叫做 “GB2312″。GB2312 是对 ASCII 的中文扩展。

但是中国的汉字太多了,后来还是不够用,于是干脆不再要求低字节一定是127号之后的内码,只要第一个字节是大于127就固定表示这是一个汉字的开始,不管后面跟的是不是 扩展字符集里的内容。结果扩展之后的编码方案被称为 GBK 标准,GBK 包括了 GB2312 的所有内容,同时又增加了近20000个新的汉字(包括繁体字)和符号。后来少数民族也要用电脑了,于是我们再扩展,又加了几千个新的少数民族的字,GBK 扩成了 GB18030。从此之后,中华民族的文化就可以在计算机时代中传承了。

因为当时各个国家都像中国这样搞出一套自己的编码标准,结果互相之间谁也不懂谁的编码,谁也不支持别人的编码。当时的中国人想让电脑显示汉字,就必须装上一个”汉字系统”,专门用来处理汉字的显示、输入的问题,装错了字符系统,显示就会乱了套。这怎么办?就在这时,一个叫 ISO (国际标谁化组织)的国际组织决定着手解决这个问题。他们采用的方法很简单:废了所有的地区性编码方案,重新搞一个包括了地球上所有文化、所有字母和符号的编码!他们打算叫它”Universal Multiple-Octet Coded Character Set”,简称 UCS, 俗称 “UNICODE”。

UNICODE 开始制订时,计算机的存储器容量极大地发展了,空间再也不成为问题了。于是 ISO 就直接规定必须用两个字节,也就是16位来统一表示所有的字符,对于 ascii 里的那些”半角”字符,UNICODE 保持其原编码不变,只是将其长度由原来的8位扩展为16位,而其他文化和语言的字符则全部重新统一编码。由于”半角”英文符号只需要用到低8位,所以其高 8位永远是0,因此这种大气的方案在保存英文文本时会多浪费一倍的空间。

但是,UNICODE 在制订时没有考虑与任何一种现有的编码方案保持兼容,这使得 GBK 与UNICODE 在汉字的内码编排上完全是不一样的,没有一种简单的算术方法可以把文本内容从UNICODE编码和另一种编码进行转换,这种转换必须通过查表来进行。 UNICODE 是用两个字节来表示为一个字符,他总共可以组合出65535不同的字符,这大概已经可以覆盖世界上所有文化的符号。

UNICODE 来到时,一起到来的还有计算机网络的兴起,UNICODE如何在网络上传输也是一个必须考虑的问题,于是面向传输的众多 UTF(UCS Transfer Format)标准出现了,顾名思义,UTF8 就是每次8个位传输数据,而 UTF16 就是每次16个位,只不过为了传输时的可靠性,从UNICODE到 UTF时并不是直接的对应,而是要过一些算法和规则来转换。

看完这些,相信你对于这几个编码关系等,了解的比较清楚了吧。我再来简单的总结一下:

● 中国人民通过对 ASCII 编码的中文扩充改造,产生了 GB2312 编码,可以表示6000多个常用汉字。

● 汉字实在是太多了,包括繁体和各种字符,于是产生了 GBK 编码,它包括了 GB2312 中的编码,同时扩充了很多。

● 中国是个多民族国家,各个民族几乎都有自己独立的语言系统,为了表示那些字符,继续把 GBK 编码扩充为 GB18030 编码。

● 每个国家都像中国一样,把自己的语言编码,于是出现了各种各样的编码,如果你不安装相应的编码,就无法解释相应编码想表达的内容。

● 终于,有个叫 ISO 的组织看不下去了。他们一起创造了一种编码 UNICODE ,这种编码非常大,大到可以容纳世界上任何一个文字和标志。所以只要电脑上有 UNICODE 这种编码系统,无论是全球哪种文字,只需要保存文件的时候,保存成UNICODE 编码就可以被其他电脑正常解释。

● UNICODE 在网络传输中,出现了两个标准UTF-8 和 UTF-16,分别每次传输 8个位和 16个位。

于是就会有人产生疑问,UTF-8 既然能保存那么多文字、符号,为什么国内还有这么多使用 GBK 等编码的人?因为 UTF-8 等编码体积比较大,占电脑空间比较多,如果面向的使用人群绝大部分都是中国人,用 GBK 等编码也可以。但是目前的电脑来看,硬盘都是白菜价,电脑性能也已经足够无视这点性能的消耗了。所以推荐所有的网页使用统一编码:UTF-8

Unicode 和 UTF-8

举一个例子:It's 知乎日报
你看到的unicode字符集是这样的编码表:
I 0049
t 0074
' 0027
s 0073
  0020
知 77e5
乎 4e4e
日 65e5
报 62a5
每一个字符对应一个十六进制数字。
计算机只懂二进制,因此,严格按照unicode的方式(UCS-2),应该这样存储:
I 00000000 01001001
t 00000000 01110100
' 00000000 00100111
s 00000000 01110011
  00000000 00100000
知 01110111 11100101
乎 01001110 01001110
日 01100101 11100101
报 01100010 10100101
这个字符串总共占用了18个字节,但是对比中英文的二进制码,可以发现,英文前9位都是0!浪费啊,浪费硬盘,浪费流量。
怎么办?
UTF。
UTF-8是这样做的:
1. 单字节的字符,字节的第一位设为0,对于英语文本,UTF-8码只占用一个字节,和ASCII码完全相同;
2. n个字节的字符(n>1),第一个字节的前n位设为1,第n+1位设为0,后面字节的前两位都设为10,这n个字节的其余空位填充该字符unicode码,高位用0补足。
这样就形成了如下的UTF-8标记位:
0xxxxxxx
110xxxxx 10xxxxxx
1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
111110xx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
1111110x 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
... ...
于是,”It's 知乎日报“就变成了:
I 01001001
t 01110100
' 00100111
s 01110011
  00100000
知 11100111 10011111 10100101
乎 11100100 10111001 10001110
日 11100110 10010111 10100101
报 11100110 10001010 10100101
和上边的方案对比一下,英文短了,每个中文字符却多用了一个字节。但是整个字符串只用了17个字节,比上边的18个短了一点点。

ANSI与UNICODE

        Windows使用两种字符集ANSI和UNICODE,前者就是通常使用的单字节方式,但这种方式处理象中文这样的双字节字符不方便,容易出现半个汉字 的情况。而后者是双字节方式,方便处理双字节字符。Windows NT的所有与字符有关的函数都提供两种方式的版本,而Windows 9x只支持ANSI方式。_T一般同字常数相关,如_T("Hello")。如果你编译一个程序为ANSI方式,_T实际不起任何作用。而如果编译一个程 序为UNICODE方式,则编译器会把"Hello"字符串以UNICODE方式保存。_T和_L的区别在于,_L不管你是以什么方式编译,一律以 UNICODE方式保存。

libiconv

iconv -f gb2312 -t utf-8 gb1.txt > gb2.txt

由于历史原因,国际化的文字常常由于语言或者国家的原因使用不同的编码。
随着互联网时代的到来,通过互联网进行文字交流也逐渐增多:浏览外国的网站,这个时候字符编码的转换变得尤为重要。这带来了一个问题,就是许多字符在某一种编码方式中没有。为了解决这种混乱,Unicode的编码方式被建立。Unicode是一种超级编码包含了所有这些编码的字符集,因此一些新的文本格式像XML的默认编码方式就是Unicode.
但是很多老式的计算机还在使用当地的传统的字符编码方式。而一些程序,例如邮件程序和浏览器必须能在这些不同的用户编码之间作转换。其他的一些程序则内置支持Unicode,以顺利支持国际化的处理,但是仍然有在Unicode和其他的传统编码之间转换的需求。GNU的libiconv就是为这两种应用设计的编码转换库。
使用步骤
 (1)打开:iconv_t converter = iconv_open("gbk","utf-8");
 (2)转换:size_t rc = iconv(converter, input, insize, output, outsize);
 (3)关闭:iconv_close(converter);

linux下的转换:

除了iconv命令,我们在linux系统下的man page的第三节还可以看到一组iconv函数。它们分别是   
iconv_t iconv_open(const char *tocode, const char *fromcode);   
size_ticonv(iconv_t cd, char **inbuf, size_t*inbytesleft, char **outbuf, size_t *outbytesleft);   
int iconv_close(iconv_t cd);   
iconv_open函数用来打开一个编码转换的流,iconv函数的作用是实际进行转换,iconv_close函数的作用就是关闭这个流。实际用法参见下面的例子,下面是一个将UTF-8码转换成GBK码的例子,我们假设已经有了一个uft8编码的输入缓冲区inbuf以及这个缓冲区的长度inlen。  
 iconv_t cd = iconv_open( "GBK", "UTF-8");  
 char *outbuf = (char *)malloc(inlen * 4 );  
 bzero( outbuf, inlen * 4);  
 char *in = inbuf;  
 char *out = outbuf;  
 size_t outlen = inlen *4;  
 iconv(cd, &in, (size_t *)&inlen, &out,&outlen);  
 outlen = strlen(outbuf);
  printf("%s\n",outbuf);  
 free(outbuf);  
 iconv_close(cd);

strcmp 与_tcscmp的区别

        strcmp 用来比较ANSI字符串,而_tcscmp用 来比较UNICODE(宽字符)的字符串。ANSI字符串中,1个英文字母为1个字节,1个中文字符为2个字节,遇到0字符表示字符串结束。而在 UNICODE(宽字符)中,所有的字符都为2个字节,此时字符串中间的字节,可能含有0字符,此时就不能用strcmp比较了。

碰到的问题:
1 建个款字节的控制台程序XX.EXE,传参数调用XX.EXE "8888",在代码里收到的却是"8",改成款字节工程就能收到"8888"。

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