上节讲到使用Notepad++的时候不要输入中文,如果输入中文呢,那就会报错。
这到底是个什么鬼,有没有想砸电脑的冲动,要解决这个问题,需要从编码的源头说起。
计算机是老美发明的,所以发明当初,压根没有考虑其他国家的事,他们就把英文字母分大小写和一些字符编码到计算机。
计算机这个家伙呢,比较瓜一点,只认识0和1,说白了就会用二进制,因此美国人就编写了一个字符和二进制的对应关系表,叫ASCII(American Standard Code for Information Interchange,美国信息交换标准代码),你看看这名字就只供美国人专用。
ASCII编码有128个,多少位(bit)二进制能表示呢?2^7等于128个,7位就可以了,但是在计算机内数值表示规定中,第一位是符号位,该位为1表示负值,表示正值就是0了,所以给符号留一个,加起来就是8位,表示一个字节(1byte),用1字节表示完全无压力。
但是随着计算的普及,非英语国家编程就麻烦了,必须弄一个新的编码规则。例如中文常用汉字3500个,1994年出版的《中华字海》收入了87019个汉字,显然八位根本无法满足。因此中国整了自己的标准-GB2312,2个字节表示,可以表示2^16就是65536个字节,存储一般汉字和符合完全无压力。
汉字的问题解决了,但是其他语言呢,比如日语、韩语、法语呢,都要能不同的编码,为了解决多语言的问题,Unicode编码诞生,所有语言统一到一个编码了,这样就不会出现乱码了。
Unicode标准也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;
汉字“中”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。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。
但是这里有一个问题,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。
为了解决这个问题,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。
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。
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。
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