计算机编码-ASCII码,gb2312,Unicode,utf-8,终于知道网页显示的是什么意思了

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一、ASCII码

常见ASCII码的大小规则:0~9<A~Z<a~z。

1)数字比字母要小。如 “7”<“F”;

2)数字0比数字9要小,并按0到9顺序递增。如 “3”<“8” ;

3)字母A比字母Z要小,并按A到Z顺序递增。如“A”<“Z” ;

4)同个字母的大写字母比小写字母要小32。如“A”<“a” 。

几个常见字母的ASCII码大小: “A”为65;“a”为97;“0”为 48

因为计算机只能处理数字,如果要处理文本,就必须先把文本转换为数字才能处理。最早的计算机在设计时采用8个比特(bit)作为一个字节(byte),所以,一个字节能表示的最大的整数就是255(二进制11111111=十进制255),如果要表示更大的整数,就必须用更多的字节。比如两个字节可以表示的最大整数是65535,4个字节可以表示的最大整数是4294967295

由于计算机是美国人发明的,因此,最早只有127个字符被编码到计算机里,也就是大小写英文字母、数字和一些符号,这个编码表被称为ASCII编码,比如大写字母A的编码是65,小写字母z的编码是122



在ASCII码标准中规定,一个字节为8位二进制数,一个ASCII码占一个字节的低7位,其中最高位为校验位,用于传输过程检验数据正确性,其最高位用作奇偶校验位
所谓奇偶校验,是指在代码传送过程中用来检验是否出现错误的一种方法,一般分奇校验和偶校验两种。
奇校验规定:正确的代码一个字节中1的个数必须是奇数,若非奇数,则在最高位b7添1;
偶校验规定:正确的代码一个字节中1的个数必须是偶数,若非偶数,则在最高位b7添1  。

其余7位二进制数表示一个字符,这样一个字节可表示2的7次方即128种状态,(从00000000~01111111)。
每种状态与一个ASCII码字符唯一对应,即可表示128个字符,其中包括26个英文大写字符、26个英文小写字符、10个数字字符、33个标点符号和33个控制符。
ASCII码采用7位二进制数比特编码,可以表示128个字符。字符又分为“图形字符”与“控制字符”两类。图形字符包括数字、字母、运算符号、商用符号等。
例如大写A的ASCII码是65,小写a则是97。为便于书写和记忆,
有时,也将ASCII写作十六进制数形式,即将某字符的ASCII码二进制数形式,转换成十六进制数的形式,再标以H表示这是一个十六进制数的数。

二、GB2312编码

但是要处理中文显然一个字节是不够的,至少需要两个字节,而且还不能和ASCII编码冲突,所以,中国制定了GB2312编码,用来把中文编进去。

你可以想得到的是,全世界有上百种语言,日本把日文编到Shift_JIS里,韩国把韩文编到Euc-kr里,各国有各国的标准,就会不可避免地出现冲突,结果就是,在多语言混合的文本中,显示出来会有乱码。举个例子:美国人可能将"hello,world"编码为"110",
但是中国人将’“滚蛋"编码为"110”,然后一个中国人给一个美国人发送了一封邮件,美国人打开文件的时候是用他们的编码打开的,然后一个好好的hello,world 变成了滚蛋,造成冲突.
 

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三、Unicode

因此,Unicode应运而生。Unicode把所有语言都统一到一套编码里,这样就不会再有乱码问题了。

Unicode标准也在不断发展,但最常用的是用两个字节表示一个字符(如果要用到非常偏僻的字符,就需要4个字节)。现代操作系统和大多数编程语言都直接支持Unicode。

现在,捋一捋ASCII编码和Unicode编码的区别:ASCII编码是1个字节,而Unicode编码通常是2个字节。

字母A用ASCII编码是十进制的65,二进制的01000001

字符0用ASCII编码是十进制的48,二进制的00110000,注意字符'0'和整数0是不同的;

汉字已经超出了ASCII编码的范围,用Unicode编码是十进制的20013,二进制的01001110 00101101

你可以猜测,如果把ASCII编码的A用Unicode编码,只需要在前面补0就可以,因此,A的Unicode编码是00000000 01000001

新的问题又出现了:如果统一成Unicode编码,乱码问题从此消失了。但是,如果你写的文本基本上全部是英文的话,用Unicode编码比ASCII编码需要多一倍的存储空间,在存储和传输上就十分不划算。

四、UTF-8编码

所以,本着节约的精神,又出现了把Unicode编码转化为“可变长编码”的UTF-8编码。UTF-8编码把一个Unicode字符根据不同的数字大小编码成1-6个字节,常用的英文字母被编码成1个字节,汉字通常是3个字节,只有很生僻的字符才会被编码成4-6个字节。如果你要传输的文本包含大量英文字符,用UTF-8编码就能节省空间:

字符 ASCII Unicode UTF-8
A 01000001 00000000 01000001 01000001
x 01001110 00101101 11100100 10111000 10101101

从上面的表格还可以发现,UTF-8编码有一个额外的好处,就是ASCII编码实际上可以被看成是UTF-8编码的一部分,所以,大量只支持ASCII编码的历史遗留软件可以在UTF-8编码下继续工作。


五、字符编码工作方式

搞清楚了ASCII、Unicode和UTF-8的关系,我们就可以总结一下现在计算机系统通用的字符编码工作方式:在计算机内存中,统一使用Unicode编码,当需要保存到硬盘或者需要传输的时候,就转换为UTF-8编码。用记事本编辑的时候,从文件读取的UTF-8字符被转换为Unicode字符到内存里,编辑完成后,保存的时候再把Unicode转换为UTF-8保存到文件:

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浏览网页的时候,服务器会把动态生成的Unicode内容转换为UTF-8再传输到浏览器:

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所以你看到很多网页的源码上会有类似<meta charset="UTF-8" />的信息,表示该网页正是用的UTF-8编码。