ASCII,Unicode 和 UTF-8 详解

简介

本文主要介绍 ASCII、Unicode 和 UTF-8 这三种字符编码,阐述它们的概念、区别和互相之间的关系,旨在帮助读者全面了解这几种常见的编码标准。

ASCII 简介

ASCII(American Standard Code for Information Interchange,美国信息交换标准代码)是基于拉丁字母的一套电脑编码系统,主要用于显示现代英语和其他西欧语言。

ASCII 编码中的每个字符用一个字节(8 位)来表示,总共定义了 128 个字符,包括控制字符(回车键、换行键等)和可显示字符(英文字母、数字、标点符号等)。

ASCII 编码的范围是 0-127。其中 0-31 和 127 是控制字符,32-126 是可显示的字符,包括:

  • 英文字母(A-Z 和 a-z)
  • 数字(0-9)
  • 标点符号和特殊符号
  • 空格

ASCII 只支持英文,对其他语言的支持不够。

Unicode 简介

Unicode 是一种业界标准的编码系统,目的是为每种语言中的每个字符设定一个唯一的二进制编码,从而实现多语言的编码统一。

Unicode 编码系统对世界上大多数语言都进行了编码,使编码范围超出了 ASCII。它为每种语言中的每个字符分配唯一的代码点(code point),一个代码点用 4 个字节来表示。

Unicode 当前的版本可以编码超过 100 万个字符,覆盖了几乎所有常见语言的字母、符号和表意文字,满足了跨语言、跨平台信息交换和处理的需求。

UTF-8 简介

UTF-8(8-bit Unicode Transformation Format) 是 Unicode 的可变长字符编码,也是一种针对 Unicode 的编码实现方式。

UTF-8 对不同 Unicode 代码点采用不同的编码方式:

  • 对 ASCII 字符,采用和 ASCII 编码一样的单字节编码。
  • 对非 ASCII 字符,采用多字节编码,通常是 2-4 个字节。

UTF-8 具有以下特点:

  • 编码范围广,对 Unicode 字符集全面支持。
  • 兼容 ASCII 编码。
  • 自适应变长编码,文件大小更小。
  • 编码转换简单方便。

UTF-8 已经成为主流的 Unicode 编码实现方式,被广泛使用在互联网和软件中。

三者关系

ASCII、Unicode 和 UTF-8 三者之间的关系可以总结如下:

  • ASCII 是一种固定编码方案,对英文字符进行标准化编码,只使用了一个字节表示每个字符。
  • Unicode 是一套编码字符集,为每个字符分配唯一代码点,支持所有主流语言。
  • UTF-8 是 Unicode 的一种实现方式,是一种变长编码方案,对 Unicode 字符进行压缩和优化,使编码更加紧凑。

UTF-8 兼容 ASCII 编码,并且对 Unicode 字符进行了扩展和优化,已成为最通用的 Unicode 编码实现。

总结

  • ASCII 主要针对英文字符进行标准编码,每个字符一个字节,共 128 个字符。
  • Unicode 为世界所有主流语言设定了统一的编码,每个字符一个唯一的代码点。
  • UTF-8 是 Unicode 的一种实现方式,是变长编码,并兼容 ASCII。
  • UTF-8 已经被广泛使用,是实现 Unicode 编码的主流方式。

理解这三种编码的概念及关系,对处理多语言文本信息是非常必要的。

参考资料

[1] ASCII - Wikipedia. https://zh.wikipedia.org/wiki/ASCII

[2] Unicode - Wikipedia. https://zh.wikipedia.org/wiki/Unicode

[3] UTF-8 - Wikipedia. https://zh.wikipedia.org/wiki/UTF-8

[4] ASCII,Unicode 和 UTF-8 终于找到一个能完全搞清楚的文章了. https://blog.csdn.net/Deft_MKJing/article/details/79460485


以上对 ASCII、Unicode 和 UTF-8 做了概述性的介绍,希望对读者理解这几种编码标准有所帮助。

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