计算机编码ASCII、UNICODE和UTF-8

编码是计算机的基础和核心，正式因为它的存在，才能使人类语言得以保存在计算机上，信息才能够通过计算机共享。

那么，编码是怎么一回事呢？

字符集

所谓字符集，就是给所有字符的编码组成总和。早期末的美国人给所有的英文字母、常见标点符号、数字进行了编号，他们认为字符最多一百多个，只要一个字节即可表达所有的字符——这就是ASCII字符集。

1.ASCII字符集

前面已经提到，这是美国人搞出来的一套字符集，是为了美国人使用方便的字符集，它只对英文字母、常见标点符号、数字进行了编号，只用到一个字节（8位，最前面一位为0，可描述128个符号）。

2.非ASCII字符集

所谓非ASCII字符集，就是其他欧洲国家，比如法国，他们的字符比如é用传统的ASCII字符集无法表示，于是他们启用了ASCII闲置的第一位，这样一来，这样的编码体系就可以表示256个字符了。

3.Unicode字符集

不管是ASCII字符集或则是扩展的非ASCII字符集，欧美国家使用起来是很爽了，可是咱们亚洲国家使用的文字并不能被这两种方式很好的编码，于是就出现了很多更大支持更多字符的编码方式。但是这样同时也带来了一个问题：使用错误的编码方式解读文件会造成乱码。

于是，Unicode出现了。它将世界上所有的字符都囊括其中，每一个符号都有独一无二的编码，现在的规模可以容纳100+万字符。

文件存储存在的问题

有了Unicode字符集，我们可以用它表达世界上的所有字符，但是字符集只规定了单个字符的编码方式，并没有规定字符的存储方式。

比如，中文“严”的编码是4E25，转化为二进制有15位需要两个字节，而还有更多比它更大的字符需要三个、四个乃至更多的字节，当我们把这些字符存入计算机的时候，计算机怎么能知道这串二进制代表的是一个字符还是多个字符呢？

可以轻易想到的解决办法是：让Unicode统一规定4个字节为一个字符，这样就解决上面提到的字符识别的问题，事实上UTF-32就是这样干的，但是所有的英文字符只需要一个字节即可表示，这样编码的话会造成英文字符的前三个字节的所有位都是0，而这些0对于字符是没有意义的，这样的编码方式还会使文件比原来大两大三倍，这在性能上显然是无法接受的。

UTF-8

UTF-8是互联网上使用最广泛的一种Unicode实现方式。

UTF-9最大的特点是使用变长的编码方式。它可以使用1-4个字节表示一个字符，根据不同的符号变化字符的字节长度。

UTF-8的编码规则：

1）.对于单字节字符，它规定这个字节的第一位为0，后7位为ASCII编码。所以对于英文字符而言，ASCII编码和Unicode编码是一样的。

2）.对于n（n>1）字节的字符，它规定第一个字节的前n位都为1，n+1位为0，后面的字节前两位都为10，其他没提到的位用来存储Unicode编码。

下表总结了编码规则，字母x表示可用编码的位。

0001 0000-0010 FFFF | 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx

所以结论是：当字节大于1，UTF-8编码方式会有5-11为用于描述字节长度。

计算机怎么知道某一个文件到底采用哪一种方式编码？

Unicode规范中定义，每一个文件的最前面分别加入一个表示编码顺序的字符，这个字符的名字叫做"零宽度非换行空格"（ZERO WIDTH NO-BREAK SPACE），用FEFF表示。这正好是两个字节，而且FF比FE大1。

本文参考博客：https://blog.csdn.net/xiaolei1021/article/details/52093706

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