Unicode 与 UTF-8 详解

为什么会出现 Unicode?

最开始美国人发明的电脑,它们只有 26 个英文字母,再夹杂着一些其他特殊字符(& #等),所有字符加起来也不会超过 256 个字符,所以它们最开始使用 1 个字节(8bit 位,一共可以表示 256 个字符)进行字符的编码(ASCII 码)。

大家要知道,计算机是不认识我们人类输入的任何字符(a, b, c, d, , , , , , , , 等),计算机只认识 0101 的二进制,所以我们需要有一套字符集,将所有的字符都映射为二进制编码,然后才能存储到计算机中,反过来,从二进制编码也可以得到对应的字符,前提是你必须知道它使用的是哪种字符集。

至于为什么会出现 Unicode 字符集,是因为各国相继都推出了针对自己国家文字的字符集规则,比如中国自己推出的 GBKGB2312 等,如果一个文件里边即使用了中文,又使用了韩文、日文,那么我这个文件该如何编码?

所以,基于万物归一的思想,推出了 Unicode 字符集编码。

Unicode 是什么?

Unicode 只是一套字符集,和 ASCII 码字符集一样,是一个映射字符和二进制的关系表。

Unicode 和 UTF-8 是什么关系?

Unicode 本身只规定了每个字符的数字编号是多少,并没有规定这个编号如何存储?

有的人就说了,和 ASCII 一样啊,直接将编号转换成二进制存储就可以了。

是的,这样是可以,这些都是人为来规定的。

编号如何对应到二进制表示呢? Unicode 给出的是类似于插件式的转换方式,可以有多种选择方式,这些插件就是这里说的 UTF-8UTF-16UTF-32 等。

UTF-32

UTF-32 是最简单的编码,也就是上面所说的直接将编号转换成二进制存储。使用 ·4· 个字节表示,处理单元为 4 个字节(即一次需要拿到 4 个字节才能解码得到正确的信息)

但是这种方式的编码会带来另外一个问题,大端序/小端序问题,因为它的处理单元是 4 个字节。

UTF-16

UTF-16 使用变长字节,U+0000U+FFFF 的字符(常用字符集),直接用两个字节表示;编号在 U+10000U+10FFFF 之间的字符,需要用四个字节表示。

这种编码方式同样存在大端序/小端序问题。

UTF-8

UTF-8 同样也使用的是变长字节表示,使用的字节个数从 1-4 个字节不等,编号小的使用的字节少,编号大的使用的字节多。

UTF-8 的编码单元是 1 个字节(8 bit 位),所以不需要考虑字节序问题。

PS:编码单元是 1 个字节表示说,1 个字节就能表达某一个具体的含义。

5 个事实

  • 计算机中的所有内容都是字节。程序的输入输出都是必须是字节。
    • 字节本身是没有含义的,需要我们给字节约定一些含义,大家都遵循这个约定(例如:ASCII 码)
  • 世界上的所有文字符号,肯定是超过 256 个的(也就是一个字节能表示的最大长度)
  • 字节和Unicode都很重要,你需要处理他们两个之间的关系。
    • 不能认为任何东西都是字节或者都是Unicode,你需要明确的转换他们。
  • 字节字符串的编码类型,是不能通过测试来确定的。
    • 需要通过其他明确的方式来确定。比如说HTTP等协议就包含了编码格式的说明。
  • 有时可能会被告知字节字符串的错误的编码格式,所以在解码的时候会导致乱码。

3 个技巧

  • 程序内部的字节就不需要处理了(可能是程序自己将Unicode转换成字节的),但是进出程序的数据务必进行处理,进入程序时候将字节decode成Unicode,出程序的时候将Unicode encode成字节。就好比一个三明治。
  • 必须知道你即将处理的数据是什么类型的?如果你即将处理的数据类型是字节字符串,你应该知道他是哪种编码类型编码的?
    • bebug的时候不应该使用print来查看数据是什么,应该看数据的type是什么?
  • 测试对Unicode的支持。
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 214,233评论 6 495
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,357评论 3 389
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 159,831评论 0 349
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,313评论 1 288
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,417评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,470评论 1 292
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,482评论 3 412
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,265评论 0 269
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,708评论 1 307
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,997评论 2 328
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,176评论 1 342
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,827评论 4 337
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,503评论 3 322
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,150评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,391评论 1 267
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,034评论 2 365
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,063评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容