網(wǎng)頁編碼UTF-8,GBK,GB2312的區(qū)別
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網(wǎng)頁編碼UTF-8,GBK,GB2312的區(qū)別是什么呢？ UTF-8：Unicode TransformationFormat-8bit，允許含BOM，但通常不含BOM。是用以解決國際上字符的一種多字節(jié)編碼，它對英文使用8位（即一個字節(jié)），中文使用24為（三個字節(jié)）來編碼。UTF-8包含全世界所有國家需要用到的字符，是國際編碼，通用性強。UTF-8編碼的文字可以在各國支持UTF8字符集的瀏覽器上顯示。如，如果是UTF8編碼，則在外國人的英文IE上也能顯示中文，他們無需下載IE的中文語言支持包。 GBK是國家標準GB2312基礎上擴容后兼容GB2312的標準。GBK的文字編碼是用雙字節(jié)來表示的，即不論中、英文字符均使用雙字節(jié)來表示，為了區(qū)分中文，將其最高位都設定成1。GBK包含全部中文字符，是國家編碼，通用性比UTF8差，不過UTF8占用的數(shù)據(jù)庫比GBD大。 GBK、GB2312等與UTF8之間都必須通過Unicode編碼才能相互轉換： GBK、GB2312－－Unicode－－UTF8 UTF8－－Unicode－－GBK、GB2312 對于一個網(wǎng)站、論壇來說，如果英文字符較多，則建議使用UTF－8節(jié)省空間。不過現(xiàn)在很多論壇的插件一般只支持GBK。 個編碼的區(qū)別詳細解釋 簡單來說，unicode，gbk和大五碼就是編碼的值，而utf-8,uft-16之類就是這個值的表現(xiàn)形式．而前面那三種編碼是一兼容的，同一個漢字，那三個碼值是完全不一樣的．如＂漢＂的uncode值與gbk就是不一樣的，假設uncode為a040，gbk為b030，而uft-8碼，就是把那個值表現(xiàn)的形式．utf-8碼完全只針對uncode來組織的，如果ＧＢＫ要轉ＵＴＦ－８必須先轉uncode碼，再轉utf-8就ＯＫ了． 詳細的就見下面轉的這篇文章． 談談Unicode編碼，簡要解釋UCS、UTF、BMP、BOM等名詞 這是一篇程序員寫給程序員的趣味讀物。所謂趣味是指可以比較輕松地了解一些原來不清楚的概念，增進知識，類似于打RPG游戲的升級。整理這篇文章的動機是兩個問題： 問題一： 使用Windows記事本的“另存為”，可以在GBK、Unicode、Unicode big endian和UTF-8這幾種編碼方式間相互轉換。同樣是txt文件，Windows是怎樣識別編碼方式的呢？ 我很早前就發(fā)現(xiàn)Unicode、Unicode bigendian和UTF-8編碼的txt文件的開頭會多出幾個字節(jié)，分別是FF、FE（Unicode）,FE、FF（Unicode bigendian）,EF、BB、BF（UTF-8）。但這些標記是基于什么標準呢？ 問題二： 最近在網(wǎng)上看到一個ConvertUTF.c，實現(xiàn)了UTF-32、UTF-16和UTF-8這三種編碼方式的相互轉換。對于Unicode(UCS2)、GBK、UTF-8這些編碼方式，我原來就了解。但這個程序讓我有些糊涂，想不起來UTF-16和UCS2有什么關系。 查了查相關資料，總算將這些問題弄清楚了，順帶也了解了一些Unicode的細節(jié)。寫成一篇文章，送給有過類似疑問的朋友。本文在寫作時盡量做到通俗易懂，但要求讀者知道什么是字節(jié)，什么是十六進制。 0、big endian和little endian big endian和littleendian是CPU處理多字節(jié)數(shù)的不同方式。例如“漢”字的Unicode編碼是6C49。那么寫到文件里時，究竟是將6C寫在前面，還是將49寫在前面？如果將6C寫在前面，就是big endian。如果將49寫在前面，就是little endian。 copyright www.divcss5.com divcss5 “endian”這個詞出自《格列佛游記》。小人國的內戰(zhàn)就源于吃雞蛋時是究竟從大頭(Big-Endian)敲開還是從小頭(Little-Endian)敲開，由此曾發(fā)生過六次叛亂，一個皇帝送了命，另一個丟了王位。 我們一般將endian翻譯成“字節(jié)序”，將big endian和little endian稱作“大尾”和“小尾”。 1、字符編碼、內碼，順帶介紹漢字編碼 字符必須編碼后才能被計算機處理。計算機使用的缺省編碼方式就是計算機的內碼。早期的計算機使用7位的ASCII編碼，為了處理漢字，程序員設計了用于簡體中文的GB2312和用于繁體中文的big5。 GB2312(1980年)一共收錄了7445個字符，包括6763個漢字和682個其它符號。漢字區(qū)的內碼范圍高字節(jié)從B0-F7，低字節(jié)從A1-FE，占用的碼位是72*94=6768。其中有5個空位是D7FA-D7FE。 GB2312支持的漢字太少。1995年的漢字擴展規(guī)范GBK1.0收錄了21886個符號，它分為漢字區(qū)和圖形符號區(qū)。漢字區(qū)包括21003個字符。 從ASCII、GB2312到GBK，這些編碼方法是向下兼容的，即同一個字符在這些方案中總是有相同的編碼，后面的標準支持更多的字符。在這些編碼中，英文和中文可以統(tǒng)一地處理。區(qū)分中文編碼的方法是高字節(jié)的最高位不為0。按照程序員的稱呼，GB2312、GBK都屬于雙字節(jié)字符集 (DBCS)。 2000年的GB18030是取代GBK1.0的正式國家標準。該標準收錄了27484個漢字，同時還收錄了藏文、蒙文、維吾爾文等主要的少數(shù)民族文字。從漢字字匯上說，GB18030在GB13000.1的20902個漢字的基礎上增加了CJK擴展A的6582個漢字（Unicode碼0x3400-0x4db5），一共收錄了27484個漢字。 CJK就是中日韓的意思。Unicode為了節(jié)省碼位，將中日韓三國語言中的文字統(tǒng)一編碼。GB13000.1就是ISO/IEC 10646-1的中文版，相當于Unicode 1.1。 GB18030的編碼采用單字節(jié)、雙字節(jié)和4字節(jié)方案。其中單字節(jié)、雙字節(jié)和GBK是完全兼容的。4字節(jié)編碼的碼位就是收錄了CJK擴展A的6582個漢字。例如：UCS的0x3400在GB18030中的編碼應該是8139EF30，UCS的0x3401在GB18030中的編碼應該是8139EF31。 copyright www.divcss5.com divcss5 微軟提供了GB18030的升級包，但這個升級包只是提供了一套支持CJK擴展A的6582個漢字的新字體：新宋體-18030，并不改變內碼。Windows 的內碼仍然是GBK。 這里還有一些細節(jié)： GB2312的原文還是區(qū)位碼，從區(qū)位碼到內碼，需要在高字節(jié)和低字節(jié)上分別加上A0。 對于任何字符編碼，編碼單元的順序是由編碼方案指定的，與endian無關。例如GBK的編碼單元是字節(jié)，用兩個字節(jié)表示一個漢字。這兩個字節(jié)的順序是固定的，不受CPU字節(jié)序的影響。UTF-16的編碼單元是word（雙字節(jié)），word之間的順序是編碼方案指定的，word內部的字節(jié)排列才會受到endian的影響。后面還會介紹UTF-16。 GB2312的兩個字節(jié)的最高位都是1。但符合這個條件的碼位只有128*128=16384個。所以GBK和GB18030的低字節(jié)最高位都可能不是1。不過這不影響DBCS字符流的解析：在讀取DBCS字符流時，只要遇到高位為1的字節(jié)，就可以將下兩個字節(jié)作為一個雙字節(jié)編碼，而不用管低字節(jié)的高位是什么。 copyright www.divcss5.com divcss5 2、Unicode、UCS和UTF 前面提到從ASCII、GB2312、GBK到GB18030的編碼方法是向下兼容的。而Unicode只與ASCII兼容（更準確地說，是與ISO-8859-1兼容），與GB碼不兼容。例如“漢”字的Unicode編碼是6C49，而GB碼是BABA。 Unicode也是一種字符編碼方法，不過它是由國際組織設計，可以容納全世界所有語言文字的編碼方案。Unicode的學名是"UniversalMultiple-Octet Coded Character Set"，簡稱為UCS。UCS可以看作是"Unicode CharacterSet"的縮寫。 根據(jù)維基百科全書(http://zh.wikipedia.org/wiki/)的記載：歷史上存在兩個試圖獨立設計Unicode的組織，即國際標準化組織（ISO）和一個軟件制造商的協(xié)會（unicode.org）。ISO開發(fā)了ISO 10646項目，Unicode協(xié)會開發(fā)了Unicode項目。 在1991年前后，雙方都認識到世界不需要兩個不兼容的字符集。于是它們開始合并雙方的工作成果，并為創(chuàng)立一個單一編碼表而協(xié)同工作。從Unicode2.0開始，Unicode項目采用了與ISO 10646-1相同的字庫和字碼。 目前兩個項目仍都存在，并獨立地公布各自的標準。Unicode協(xié)會現(xiàn)在的最新版本是2005年的Unicode 4.1.0。ISO的最新標準是ISO 10646-3:2003。 UCS只是規(guī)定如何編碼，并沒有規(guī)定如何傳輸、保存這個編碼。例如“漢”字的UCS編碼是6C49，我可以用4個ascii數(shù)字來傳輸、保存這個編碼；也可以用utf-8編碼:3個連續(xù)的字節(jié)E6 B189來表示它。關鍵在于通信雙方都要認可。UTF-8、UTF-7、UTF-16都是被廣泛接受的方案。UTF-8的一個特別的好處是它與ISO-8859-1完全兼容。UTF是“UCS Transformation Format”的縮寫。 IETF的RFC2781和RFC3629以RFC的一貫風格，清晰、明快又不失嚴謹?shù)孛枋隽薝TF-16和UTF-8的編碼方法。我總是記不得IETF是Internet Engineering Task Force的縮寫。但IETF負責維護的RFC是Internet上一切規(guī)范的基礎。 2.1、內碼和code page 目前Windows的內核已經(jīng)支持Unicode字符集，這樣在內核上可以支持全世界所有的語言文字。但是由于現(xiàn)有的大量程序和文檔都采用了某種特定語言的編碼，例如GBK，Windows不可能不支持現(xiàn)有的編碼，而全部改用Unicode。 Windows使用代碼頁(code page)來適應各個國家和地區(qū)。code page可以被理解為前面提到的內碼。GBK對應的code page是CP936。 微軟也為GB18030定義了code page：CP54936。但是由于GB18030有一部分4字節(jié)編碼，而Windows的代碼頁只支持單字節(jié)和雙字節(jié)編碼，所以這個code page是無法真正使用的。 3、UCS-2、UCS-4、BMP UCS有兩種格式：UCS-2和UCS-4。顧名思義，UCS-2就是用兩個字節(jié)編碼，UCS-4就是用4個字節(jié)（實際上只用了31位，最高位必須為0）編碼。下面讓我們做一些簡單的數(shù)學游戲： copyright www.divcss5.com divcss5 UCS-2有2^16=65536個碼位，UCS-4有2^31=2147483648個碼位。 UCS-4根據(jù)最高位為0的最高字節(jié)分成2^7=128個group。每個group再根據(jù)次高字節(jié)分為256個plane。每個plane根據(jù)第3個字節(jié)分為256行 (rows)，每行包含256個cells。當然同一行的cells只是最后一個字節(jié)不同，其余都相同。 group 0的plane 0被稱作Basic Multilingual Plane, 即BMP?；蛘哒fUCS-4中，高兩個字節(jié)為0的碼位被稱作BMP。 將UCS-4的BMP去掉前面的兩個零字節(jié)就得到了UCS-2。在UCS-2的兩個字節(jié)前加上兩個零字節(jié)，就得到了UCS-4的BMP。而目前的UCS-4規(guī)范中還沒有任何字符被分配在BMP之外。 4、UTF編碼 copyright www.divcss5.com divcss5 UTF-8就是以8位為單元對UCS進行編碼。從UCS-2到UTF-8的編碼方式如下： UCS-2編碼(16進制) UTF-8 字節(jié)流(二進制) 0000 - 007F 0xxxxxxx 0080 - 07FF 110xxxxx 10xxxxxx 0800 - FFFF 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 例如“漢”字的Unicode編碼是6C49。6C49在0800-FFFF之間，所以肯定要用3字節(jié)模板了：1110xxxx 10xxxxxx10xxxxxx。將6C49寫成二進制是：0110 110001 001001， 用這個比特流依次代替模板中的x，得到：1110011010110001 10001001，即E6 B1 89。 讀者可以用記事本測試一下我們的編碼是否正確。需要注意，UltraEdit在打開utf-8編碼的文本文件時會自動轉換為UTF-16，可能產(chǎn)生混淆。你可以在設置中關掉這個選項。更好的工具是Hex Workshop。 UTF-16以16位為單元對UCS進行編碼。對于小于0x10000的UCS碼，UTF-16編碼就等于UCS碼對應的16位無符號整數(shù)。對于不小于0x10000的UCS碼，定義了一個算法。不過由于實際使用的UCS2，或者UCS4的BMP必然小于0x10000，所以就目前而言，可以認為UTF-16和UCS-2基本相同。但UCS-2只是一個編碼方案，UTF-16卻要用于實際的傳輸，所以就不得不考慮字節(jié)序的問題。 5、UTF的字節(jié)序和BOM UTF-8以字節(jié)為編碼單元，沒有字節(jié)序的問題。UTF-16以兩個字節(jié)為編碼單元，在解釋一個UTF-16文本前，首先要弄清楚每個編碼單元的字節(jié)序。例如“奎”的Unicode編碼是594E，“乙”的Unicode編碼是4E59。如果我們收到UTF-16字節(jié)流“594E”，那么這是“奎”還是“乙”？ copyright www.divcss5.com divcss5 Unicode規(guī)范中推薦的標記字節(jié)順序的方法是BOM。BOM不是“Bill Of Material”的BOM表，而是Byte order Mark。BOM是一個有點小聰明的想法： 在UCS編碼中有一個叫做"ZERO WIDTH NO-BREAKSPACE"的字符，它的編碼是FEFF。而FFFE在UCS中是不存在的字符，所以不應該出現(xiàn)在實際傳輸中。UCS規(guī)范建議我們在傳輸字節(jié)流前，先傳輸字符"ZERO WIDTH NO-BREAK SPACE"。 這樣如果接收者收到FEFF，就表明這個字節(jié)流是Big-Endian的；如果收到FFFE，就表明這個字節(jié)流是Little-Endian的。因此字符"ZERO WIDTH NO-BREAK SPACE"又被稱作BOM。 UTF-8不需要BOM來表明字節(jié)順序，但可以用BOM來表明編碼方式。字符"ZERO WIDTH NO-BREAKSPACE"的UTF-8編碼是EF BB BF（讀者可以用我們前面介紹的編碼方法驗證一下）。所以如果接收者收到以EF BBBF開頭的字節(jié)流，就知道這是UTF-8編碼了。 Windows就是使用BOM來標記文本文件的編碼方式的。 6、進一步的參考資料 本文主要參考的資料是 "Short overview of ISO-IEC 10646 and Unicode" (http://www.nada.kth.se/i18n/ucs/unicode-iso10646-oview.html)。 我還找了兩篇看上去不錯的資料，不過因為我開始的疑問都找到了答案，所以就沒有看： copyright www.divcss5.com divcss5 "Understanding Unicode A general introduction to the Unicode Standard" (http://scripts.sil.org/cms/scripts/page.php?site_id=nrsi&item_id=IWS-Chapter04a) "Character set encoding basics Understanding character set encodings and legacy encodings" (http://scripts.sil.org/cms/scripts/page.php?site_id=nrsi&item_id=IWS-Chapter03) 我寫過UTF-8、UCS-2、GBK相互轉換的軟件包，包括使用Windows API和不使用Windows API的版本。以后有時間的話，我會整理一下放到我的個人主頁上 我是想清楚所有問題后才開始寫這篇文章的，原以為一會兒就能寫好。沒想到考慮措辭和查證細節(jié)花費了很長時間，竟然從下午1:30寫到9:00。希望有讀者能從中受益。 附錄1 再說說區(qū)位碼、GB2312、內碼和代碼頁
有的朋友對文章中這句話還有疑問： “GB2312的原文還是區(qū)位碼，從區(qū)位碼到內碼，需要在高字節(jié)和低字節(jié)上分別加上A0?！?/DIV> 我再詳細解釋一下： “GB2312的原文”是指國家1980年的一個標準《中華人民共和國國家標準 信息交換用漢字編碼字符集 基本集 GB2312-80》。這個標準用兩個數(shù)來編碼漢字和中文符號。第一個數(shù)稱為“區(qū)”，第二個數(shù)稱為“位”。所以也稱為區(qū)位碼。1-9區(qū)是中文符號，16-55區(qū)是一級漢字，56-87區(qū)是二級漢字?，F(xiàn)在Windows也還有區(qū)位輸入法，例如輸入1601得到“啊”。（這個區(qū)位輸入法可以自動識別16進制的GB2312和10進制的區(qū)位碼，也就是說輸入B0A1同樣會得到“啊”。） copyright www.divcss5.com divcss5 內碼是指操作系統(tǒng)內部的字符編碼。早期操作系統(tǒng)的內碼是與語言相關的?，F(xiàn)在的Windows在系統(tǒng)內部支持Unicode，然后用代碼頁適應各種語言，“內碼”的概念就比較模糊了。微軟一般將缺省代碼頁指定的編碼說成是內碼。 內碼這個詞匯，并沒有什么官方的定義，代碼頁也只是微軟這個公司的叫法。作為程序員，我們只要知道它們是什么東西，沒有必要過多地考證這些名詞。 所謂代碼頁(code page)就是針對一種語言文字的字符編碼。例如GBK的code page是CP936，BIG5的code page是CP950，GB2312的code page是CP20936。 copyright www.divcss5.com divcss5 Windows中有缺省代碼頁的概念，即缺省用什么編碼來解釋字符。例如Windows的記事本打開了一個文本文件，里面的內容是字節(jié)流：BA、BA、D7、D6。Windows應該去怎么解釋它呢？ 是按照Unicode編碼解釋、還是按照GBK解釋、還是按照BIG5解釋，還是按照ISO8859-1去解釋？如果按GBK去解釋，就會得到“漢字”兩個字。按照其它編碼解釋，可能找不到對應的字符，也可能找到錯誤的字符。所謂“錯誤”是指與文本作者的本意不符，這時就產(chǎn)生了亂碼。 答案是Windows按照當前的缺省代碼頁去解釋文本文件里的字節(jié)流。缺省代碼頁可以通過控制面板的區(qū)域選項設置。記事本的另存為中有一項ANSI，其實就是按照缺省代碼頁的編碼方法保存。 Windows的內碼是Unicode，它在技術上可以同時支持多個代碼頁。只要文件能說明自己使用什么編碼，用戶又安裝了對應的代碼頁，Windows就能正確顯示，例如在HTML文件中就可以指定charset。 有的HTML文件作者，特別是英文作者，認為世界上所有人都使用英文，在文件中不指定charset。如果他使用了0x80-0xff之間的字符，中文Windows又按照缺省的GBK去解釋，就會出現(xiàn)亂碼。這時只要在這個html文件中加上指定charset的語句，例如： <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=ISO8859-1"> 如果原作者使用的代碼頁和ISO8859-1兼容，就不會出現(xiàn)亂碼了。 再說區(qū)位碼，啊的區(qū)位碼是1601，寫成16進制是0x10,0x01。這和計算機廣泛使用的ASCII編碼沖突。為了兼容00-7f的ASCII編碼，我們在區(qū)位碼的高、低字節(jié)上分別加上A0。這樣“啊”的編碼就成為B0A1。我們將加過兩個A0的編碼也稱為GB2312編碼，雖然GB2312的原文根本沒提到這一點。 該文章在 2010/8/13 22:46:18 編輯過 |
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