java 字符 ASCII码详解

news2024/11/22 14:43:45

在 Java 中，字符 (char) 和 ASCII 码的关系是通过 Unicode 字符集建立的。以下是 Java 中字符与 ASCII 码相关的详解。

1. 什么是 ASCII 和 Unicode？

ASCII (American Standard Code for Information Interchange)

ASCII 码 是一种字符编码标准，每个字符对应一个整数（0 到 127）。
ASCII 编码只包括英语字母、数字、标点符号和一些控制字符。
例如：
- 'A' 的 ASCII 码为 65
- 'a' 的 ASCII 码为 97
- '0' 的 ASCII 码为 48

Unicode

Java 使用 Unicode 编码，它是 ASCII 的超集，支持全世界的字符（包括汉字、特殊符号等）。
Unicode 编码前 128 个字符与 ASCII 编码完全一致。
一个 char 在 Java 中实际上是一个 16 位的 Unicode 字符。

2. Java 中字符与 ASCII 的关系

字符的本质：

在 Java 中，char 是一个无符号的 16 位整数，表示 Unicode 字符。
可以通过 类型转换 和 算术操作，直接获取 char 对应的 ASCII 或 Unicode 码值。

3. Java 中操作字符和 ASCII 的常用方法

获取字符的 ASCII 码

使用强制类型转换，将 char 转换为 int：

char ch = 'A';
int ascii = (int) ch; // 或者直接写 int ascii = ch;
System.out.println(ascii); // 输出 65

通过 ASCII 码获取字符

通过强制类型转换，将整数转换为 char：

int ascii = 97;
char ch = (char) ascii;
System.out.println(ch); // 输出 'a'

字符的运算

char 可以直接参与算术运算，运算结果为整数：

char ch = 'A';
System.out.println(ch + 1); // 输出 66
System.out.println((char) (ch + 1)); // 输出 'B'

4. 常见操作示例

4.1 遍历英文字母

输出所有大写字母的 ASCII 码：

for (char ch = 'A'; ch <= 'Z'; ch++) {
    System.out.println(ch + ": " + (int) ch);
}

输出：

A: 65
B: 66
...
Z: 90

输出所有小写字母：

for (char ch = 'a'; ch <= 'z'; ch++) {
    System.out.println(ch + ": " + (int) ch);
}

4.2 判断字符类型

判断字符是字母、数字还是其他：

char ch = 'A';

// 判断是否为大写字母
if (ch >= 'A' && ch <= 'Z') {
    System.out.println(ch + " 是大写字母");
}

// 判断是否为小写字母
if (ch >= 'a' && ch <= 'z') {
    System.out.println(ch + " 是小写字母");
}

// 判断是否为数字
if (ch >= '0' && ch <= '9') {
    System.out.println(ch + " 是数字");
}

4.3 字母大小写转换

将大写字母转换为小写：

char upper = 'A';
char lower = (char) (upper + 32); // 'A' 的 ASCII 是 65，加 32 得到 'a' 的 ASCII
System.out.println(lower); // 输出 'a'

将小写字母转换为大写：

char lower = 'b';
char upper = (char) (lower - 32); // 'b' 的 ASCII 是 98，减 32 得到 'B'
System.out.println(upper); // 输出 'B'

4.4 判断两个字符的关系

比较字符的大小：

char ch1 = 'A';
char ch2 = 'B';

if (ch1 < ch2) {
    System.out.println(ch1 + " 小于 " + ch2);
} else if (ch1 > ch2) {
    System.out.println(ch1 + " 大于 " + ch2);
} else {
    System.out.println(ch1 + " 等于 " + ch2);
}

4.5 字符和数字的映射

通过数字字符计算对应的数值：

char digit = '7';
int num = digit - '0'; // '7' 的 ASCII 是 55，'0' 的 ASCII 是 48，差值是 7
System.out.println(num); // 输出 7

将数字转为字符：

int num = 7;
char digit = (char) (num + '0'); // 数字加上 '0' 的 ASCII 得到对应字符
System.out.println(digit); // 输出 '7'

5. 常用 ASCII 码表

字符	ASCII 值	字符	ASCII 值
`A`	65	`a`	97
`B`	66	`b`	98
`Z`	90	`z`	122
`0`	48	`9`	57
`Space`	32	`!`	33
`@`	64	`#`	35

6. 进阶操作

字符与 ASCII 的批量操作

批量生成 ASCII 对应的字符

for (int i = 32; i <= 126; i++) {
    System.out.println(i + ": " + (char) i);
}

输出：

32 到 126 是可见 ASCII 字符。

非 ASCII 字符处理

Unicode 编码支持超出 ASCII 范围的字符（如汉字、特殊符号等）：

char chinese = '你';
System.out.println(chinese + ": " + (int) chinese); // 输出 '你' 的 Unicode 编码

7. 总结

基本操作：
- char 可以直接与 int 类型转换，获取其 ASCII 值或 Unicode 值。
- 通过运算实现字符的大小写转换、数字字符到整数的映射等功能。
ASCII 是 Unicode 的子集：
- 在处理简单英文字母和数字时，ASCII 与 Unicode 的操作完全一致。
- 处理非 ASCII 字符（如汉字）时，需注意 Unicode 范围。
常见应用场景：
- 字符到数字的映射。
- 字母大小写转换。
- 编码、解码处理。