Win32api学习之常见编码格式(一)

news2024/9/23 13:25:09

ASCII编码

ASCII编码是一种最早出现的字符编码方案,它是由美国标准化协会(ASA)于1963年制定的标准,用于在计算机系统中表示英语文本字符集。ASCII编码仅使用7位二进制数(共128个),用于表示英文字母、数字、标点符号以及一些控制字符,例如换行、回车、制表符等。这个编码方案中,每个字符都被分配一个唯一的编号,称为ASCII码值。

由于ASCII编码仅支持128个字符,因此它无法表示其他语言(如汉语、日语等)所需的字符。随着计算机技术和国际化的发展,ASCII编码已经逐渐被更强大的Unicode编码所取代,但ASCII编码仍然是计算机系统中最基本和最常用的字符编码方式之一,对于英语文本处理仍然有广泛的应用

下述表格为ASCII码对照表:

Bin(二进制)Oct(八进制)Dec(十进制)Hex(十六进制)缩写/字符解释
0000 00000000x00NUL(null)空字符
0000 00010110x01SOH(start of headline)标题开始
0000 00100220x02STX (start of text)正文开始
0000 00110330x03ETX (end of text)正文结束
0000 01000440x04EOT (end of transmission)传输结束
0000 01010550x05ENQ (enquiry)请求
0000 01100660x06ACK (acknowledge)收到通知
0000 01110770x07BEL (bell)响铃
0000 100001080x08BS (backspace)退格
0000 100101190x09HT (horizontal tab)水平制表符
0000 1010012100x0ALF (NL line feed, new line)换行键
0000 1011013110x0BVT (vertical tab)垂直制表符
0000 1100014120x0CFF (NP form feed, new page)换页键
0000 1101015130x0DCR (carriage return)回车键
0000 1110016140x0ESO (shift out)不用切换
0000 1111017150x0FSI (shift in)启用切换
0001 0000020160x10DLE (data link escape)数据链路转义
0001 0001021170x11DC1 (device control 1)设备控制1
0001 0010022180x12DC2 (device control 2)设备控制2
0001 0011023190x13DC3 (device control 3)设备控制3
0001 0100024200x14DC4 (device control 4)设备控制4
0001 0101025210x15NAK (negative acknowledge)拒绝接收
0001 0110026220x16SYN (synchronous idle)同步空闲
0001 0111027230x17ETB (end of trans. block)结束传输块
0001 1000030240x18CAN (cancel)取消
0001 1001031250x19EM (end of medium)媒介结束
0001 1010032260x1ASUB (substitute)代替
0001 1011033270x1BESC (escape)换码(溢出)
0001 1100034280x1CFS (file separator)文件分隔符
0001 1101035290x1DGS (group separator)分组符
0001 1110036300x1ERS (record separator)记录分隔符
0001 1111037310x1FUS (unit separator)单元分隔符
0010 0000040320x20(space)空格
0010 0001041330x21!叹号
0010 0010042340x22"双引号
0010 0011043350x23#井号
0010 0100044360x24$美元符
0010 0101045370x25%百分号
0010 0110046380x26&和号
0010 0111047390x27闭单引号
0010 1000050400x28(开括号
0010 1001051410x29)闭括号
0010 1010052420x2A*星号
0010 1011053430x2B+加号
0010 1100054440x2C,逗号
0010 1101055450x2D-减号/破折号
0010 1110056460x2E.句号
0010 1111057470x2F/斜杠
0011 0000060480x300字符0
0011 0001061490x311字符1
0011 0010062500x322字符2
0011 0011063510x333字符3
0011 0100064520x344字符4
0011 0101065530x355字符5
0011 0110066540x366字符6
0011 0111067550x377字符7
0011 1000070560x388字符8
0011 1001071570x399字符9
0011 1010072580x3A:冒号
0011 1011073590x3B;分号
0011 1100074600x3C<小于
0011 1101075610x3D=等号
0011 1110076620x3E>大于
0011 1111077630x3F?问号
0100 00000100640x40@电子邮件符号
0100 00010101650x41A大写字母A
0100 00100102660x42B大写字母B
0100 00110103670x43C大写字母C
0100 01000104680x44D大写字母D
0100 01010105690x45E大写字母E
0100 01100106700x46F大写字母F
0100 01110107710x47G大写字母G
0100 10000110720x48H大写字母H
0100 10010111730x49I大写字母I
010010100112740x4AJ大写字母J
0100 10110113750x4BK大写字母K
0100 11000114760x4CL大写字母L
0100 11010115770x4DM大写字母M
0100 11100116780x4EN大写字母N
0100 11110117790x4FO大写字母O
0101 00000120800x50P大写字母P
0101 00010121810x51Q大写字母Q
0101 00100122820x52R大写字母R
0101 00110123830x53S大写字母S
0101 01000124840x54T大写字母T
0101 01010125850x55U大写字母U
0101 01100126860x56V大写字母V
0101 01110127870x57W大写字母W
0101 10000130880x58X大写字母X
0101 10010131890x59Y大写字母Y
0101 10100132900x5AZ大写字母Z
0101 10110133910x5B[开方括号
0101 11000134920x5C\反斜杠
0101 11010135930x5D]闭方括号
0101 11100136940x5E^脱字符
0101 11110137950x5F_下划线
0110 00000140960x60`开单引号
0110 00010141970x61a小写字母a
0110 00100142980x62b小写字母b
0110 00110143990x63c小写字母c
0110 010001441000x64d小写字母d
0110 010101451010x65e小写字母e
0110 011001461020x66f小写字母f
0110 011101471030x67g小写字母g
0110 100001501040x68h小写字母h
0110 100101511050x69i小写字母i
0110 101001521060x6Aj小写字母j
0110 101101531070x6Bk小写字母k
0110 110001541080x6Cl小写字母l
0110 110101551090x6Dm小写字母m
0110 111001561100x6En小写字母n
0110 111101571110x6Fo小写字母o
0111 000001601120x70p小写字母p
0111 000101611130x71q小写字母q
0111 001001621140x72r小写字母r
0111 001101631150x73s小写字母s
0111 010001641160x74t小写字母t
0111 010101651170x75u小写字母u
0111 011001661180x76v小写字母v
0111 011101671190x77w小写字母w
0111 100001701200x78x小写字母x
0111 100101711210x79y小写字母y
0111 101001721220x7Az小写字母z
0111 101101731230x7B{开花括号
0111 110001741240x7C|垂线
0111 110101751250x7D}闭花括号
0111 111001761260x7E~波浪号
0111 111101771270x7FDEL (delete)删除

GB2312编码(ASCII码扩展)

GB2312是中华人民共和国发布的一种字符集标准,于1980年发布。它包含了简体中文中常用的6763个汉字以及包括拉丁字母、数字、标点符号等在内的682个字符,共计7445个字符。GB2312采用双字节编码,每个字符用两个字节来表示。该字符集广泛用于中文操作系统、应用程序和互联网应用中

GB2312编码的出现,使得计算机可以更加方便地处理和显示汉字,被广泛应用于中国大陆的计算机系统和应用软件中。但随着汉字数量和应用领域的不断扩大,GB2312编码逐渐无法满足需求,于是在其基础上发展出了GBK编码和GB18030编码,后者已经成为中国大陆计算机系统和应用软件中的主要字符集编码方案


GBK编码

GBK编码是汉字编码的一种,其全称是“汉字内码扩展规范”,由中国国家标准GB2312编码基础之上扩展而来。GBK编码是双字节编码,使用两个字节表示一个中文字符,因此一个GBK编码的字符占用两个字节的存储空间,但是对于英文字母、数字和符号等ASCII字符,仍然使用一个字节来表示。GBK编码支持简体中文和繁体中文,它的编码范围包括了GB2312编码的全部汉字和符号,以及收录了香港繁体中文、台湾繁体中文等汉字,共收录了21003个汉字和符号


UNICODE编码

Unicode编码是一种国际化的字符集标准,旨在为全世界范围内的所有书写系统提供一个统一的编码方案。它包含了世界各种语言所使用的所有字符,包括汉字、拉丁字母、希腊字母、西里尔字母、希伯来字母、阿拉伯字母等在内的超过14万个字符。

Unicode的编码范围是:0~0x10FFFF

要注意的是Unicode只是一个符号集, 它只规定了符号的二进制代码, 并没有规定这个二进制代码该如何存储。若要实现存储, UTF-8和UTF-16则是Unicode字符集的具体实现方式之一


UTF-16

UTF-16是Unicode编码中的一种字符编码方式,它使用16位(即2个字节)来表示每个字符。与UTF-8不同,UTF-16中的每个字符都使用相同数量的字节来表示,因此每个字符的长度都是固定的

UTF-16编码有两种存储方式:UTF-16 LE(Little Endian)和UTF-16 BE(Big Endian)。在UTF-16 LE编码中,低序字节存储在内存的低地址处,高序字节存储在内存的高地址处,这符合小端存储的规则;而在UTF-16 BE编码中,高序字节存储在内存的低地址处,低序字节存储在内存的高地址处,这符合大端存储的规则

要注意的是, 16位只是一个单位, 不代表一个字符只有16位, 具体要看此字符的unicode编码处于什么范围, 有可能此字符占2个字节, 也有可能占4个字节


UTF-8

UTF-8是一种Unicode字符集的变长字符编码方式,它可以用1-4个字节来表示Unicode字符集中的所有字符

UTF-8编码使用可变长度的编码方式,它的编码规则如下(与utf-16编码范围对比):

UTF-16编码范围(16进制)UTF-8(二进制)
000000 ~ 00007F0xxxxxxx
000080 ~ 0007FF110xxxxx 10xxxxxx
000800 ~ 00FFFF1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
010000 ~ 10FFFF1110xxx 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx

BOM

BOM(Byte Order Mark)是一个用于表示文本文件字节序的特殊标记,它通常出现在文本文件的开头处, 可用其来判断文本文件的存储格式

以下是不同编码对应的BOM:

存储格式BOM
UTF-8EF BB BF
UTF-16 LEFF FE
UTF-16 BEFE FF

细讲UTF-8编码规则

此处有两个文本文件(utf-16.txt和utf-8.txt),其内容是一样的,均为"测C", 分别使用utf-16 leutf-8存储

首先使用notepad++查看utf-16.txt的16进制内容, 前两个字节是BOM, 可以忽视掉。可以看到字符"测"的编码为"4b 6d", 由于文件采用的是小端存储, 所以其真正编码为"6d 4b"

也就说字符"测"在utf-16的编码范围中, 属于000800 ~ 00FFFF, 对应的utf-8的编码规则为1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx

image-20230215115813587


查看utf-8.txt的16进制内容, 前三个字节是BOM, 此处字符"测"的utf-8编码为"e6 b5 8b", 将其转换成二进制后即为"1110 0110 1011 0101 1000 1011"

image-20230215150830288


根据utf-8的编码规则(1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx), 我们取x的值, 最终的结果为0110 1101 0100 1011, 对应的16进制为"6d 4b", 即对应utf-16的编码

image-20230215152435710


UTF-8和UTF-16的区别

1.编码方式

UTF-16采用24个字节来表示每个字符,而UTF-8则采用变长的编码方式,使用14个字节来表示不同的字符。UTF-8中的ASCII字符使用单字节编码,而其他字符则使用多字节编码

2.字节长度

UTF-16中的每个字符使用相同数量的字节来表示,因此每个字符的长度都是固定的;而UTF-8中不同的字符使用不同长度的字节来表示,因此字符的长度是可变的

3.存储方式

UTF-16有两种存储方式:UTF-16LE(Little Endian)和UTF-16BE(Big Endian),它们之间的区别在于字节的存储顺序。而UTF-8没有字节序的问题,因为它是以字节为单位进行编码的,不涉及多字节字符的存储顺序问题

一般来说,UTF-8编码更适合数据传输,而UTF-16编码更适合数据存储

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