c++字符编码的总结（ANSI、Unicode、UTF、UCS）

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原创最新推荐文章于 2026-03-15 00:24:02 发布 2.8k 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

POCO C++库学习和分析 -- 字符编码 POCO C++库学习和分析 -- 字符编码 1. 字符编码 1.1 字符编码的概念 字符编码可以理解为在计算机上语言符号和二比特数之间的映射。不同的编码方式对应着不同映射方法，对于映射集的双方而言，用一种映射方法下，映射关系是一一对应的。由于语言的基本符号是有限的，所以作为映射的双方，映射集也是有限的。下面这段概念的介绍来自于文章《字符编码：Unicode/UT 阅读详情

一、几种字符集合介绍：ANSI、Unicode与UTF8

这部分内容转自：http://www.j2men.com/index.php/archives/2152

我们知道，在计算机内部，所有的信息最终都表示为一个二进制的字符串。每一个二进制位（bit）有0和1两种状态，因此八个二进制位就可以组合出256种状态，这被称为一个字节（byte）。也就是说，一个字节一共可以用来表示256种不同的状态，每一个状态对应一个符号，就是256个符号，从0000000到11111111。

（1）ANSI编码

（American National Standards Institute,美国国家标准学会的标准码）

上个世纪60年代，美国制定了一套字符编码，对英语字符与二进制位之间的关系，做了统一规定。这被称为ASCII码，一直沿用至今。

ASCII码一共规定了128个字符的编码，比如空格“SPACE”是32（二进制00100000），大写的字母A是65（二进制01000001）。这128个符号（包括32个不能打印出来的控制符号），只占用了一个字节的后面7位，最前面的1位统一规定为0。

英语用128个符号编码就够了，但是用来表示其他语言，128个符号是不够的。比如，在法语中，字母上方有注音符号，它就无法用ASCII码表示。于是，一些欧洲国家就决定，利用字节中闲置的最高位编入新的符号。比如，法语中的的编码为130（二进制10000010）。这样一来，这些欧洲国家使用的编码体系，可以表示最多256个符号。

但是，这里又出现了新的问题。不同的国家有不同的字母，因此，哪怕它们都使用256个符号的编码方式，代表的字母却不一样。比如，130在法语编码中代表了é，在希伯来语编码中却代表了字母Gimel（），在俄语编码中又会代表另一个符号。但是不管怎样，所有这些编码方式中，0—127表示的符号是一样的，不一样的只是128—255的这一段。

至于亚洲国家的文字，使用的符号就更多了，汉字就多达10万左右。一个字节只能表示256种符号，肯定是不够的，就必须使用多个字节表达一个符号。比如，简体中文常见的编码方式是GB2312，使用两个字节表示一个汉字，所以理论上最多可以表示256×256=65536个符号。

后来不同的国家和地区根据ANSI制定了不同的标准，由此产生了GB2312, BIG5, JIS 等各自的编码标准。这些使用2 个字节来代表一个字符的各种汉字延伸编码方式，称为ANSI 编码。

在简体中文系统下，ANSI 编码代表GB2312编码，在日文操作系统下，ANSI 编码代表JIS 编码。不同ANSI 编码之间互不兼容，当信息在国际间交流时，无法将属于两种语言的文字，存储在同一段ANSI编码的文本中。

当然对于ANSI编码而言，0×00~0x7F之间（ASCII码）的字符，依旧是1个字节代表1个字符。这一点是ASNI编码与Unicode编码之间最大也最明显的区别。比如“A君是第131号”，在ANSI编码中，占用12个字节，而在Unicode(UTF-8)编码中，占用16个字节。因为A和1、3、1这4个字符，在ANSI编码中只各占1个字节，而在Unicode(UTF-8)编码中，是需要各占2个字节的。

（2）Unicode

正如上一节所说，世界上存在着多种编码方式，同一个二进制数字可以被解释成不同的符号。因此，要想打开一个文本文件，就必须知道它的编码方式，否则用错误的编码方式解读，就会出现乱码。为什么电子邮件常常出现乱码？就是因为发信人和收信人使用的编码方式不一样。

可以想象，如果有一种编码，将世界上所有的符号都纳入其中。每一个符号都给予一个独一无二的编码，那么乱码问题就会消失。这就是Unicode，就像它的名字都表示的，这是一种所有符号的编码。

Unicode当然是一个很大的集合，现在的规模可以容纳100多万个符号。每个符号的编码都不一样，比如，U+0639表示阿拉伯字母Ain，U+0041表示英语的大写字母A，U+4E25表示汉字“严”。具体的符号对应表，可以查询unicode.org，或者专门的汉字对应表。

需要注意的是，Unicode只是一个符号集，它只规定了符号的二进制代码，却没有规定这个二进制代码应该如何存储【每个字符具体占据多少个二进制位不尽相同】。

比如，汉字“严”的unicode是十六进制数4E25，转换成二进制数足足有15位（100111000100101），也就是说这个符号的表示至少需要2个字节。表示其他更大的符号，可能需要3个字节或者4个字节，甚至更多。

这里就有两个严重的问题，第一个问题是，如何才能区别unicode和ascii？计算机怎么知道三个字节表示一个符号，而不是分别表示三个符号呢？第二个问题是，我们已经知道，英文字母只用一个字节表示就够了，如果unicode统一规定，每个符号用三个或四个字节表示，那么每个英文字母前都必然有二到三个字节是0，这对于存储来说是极大的浪费，文本文件的大小会因此大出二三倍，这是无法接受的。

它们造成的结果是：1）出现了unicode的多种存储方式，也就是说有许多种不同的二进制格式，可以用来表示unicode。2）unicode在很长一段时间内无法推广，直到互联网的出现。

（3）UTF-8

互联网的普及，强烈要求出现一种统一的编码方式。UTF-8就是在互联网上使用最广的一种unicode的实现方式。其他实现方式还包括UTF-16和UTF-32，不过在互联网上基本不用。重复一遍，这里的关系是，UTF-8是Unicode的实现方式之一。

UTF-8最大的一个特点，就是它是一种变长的编码方式。它可以使用1~4个字节表示一个符号，根据不同的符号而变化字节长度。

UTF-8的编码规则很简单，只有二条：

1）对于单字节的符号，字节的第一位设为0，后面7位为这个符号的unicode码。因此对于英语字母，UTF-8编码和ASCII码是相同的。

2）对于n字节的符号（n>1），第一个字节的前n位都设为1，第n+1位设为0，后面字节的前两位一律设为10。剩下的没有提及的二进制位，全部为这个符号的unicode码。

下表总结了编码规则，字母x表示可用编码的位。Unicode位数m，m>7时UTF-8所需字节数n=(m-1)/5[m边界：7、11、16、21]，由式子m=(8-(n+1))+6*(n-1)得来

下面，还是以汉字“严”为例，演示如何实现UTF-8编码。

已知“严”的unicode是4E25（100111000100101），根据上表，可以发现4E25处在第三行的范围内（0000 0800-0000 FFFF），因此“严”的UTF-8编码需要三个字节，即格式是“1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx”。然后，从“严”的最后一个二进制位开始，依次从后向前填入格式中的x，多出的位补0。这样就得到了，“严”的UTF-8编码是“11100100 10111000 10100101”，转换成十六进制就是E4B8A5。

最后提一下，Little endian和Big endian

在windows记事本中，Unicode码可以采用UCS-2格式直接存储。以汉字“严”为例，Unicode码是4E25，需要用两个字节存储，一个字节是4E，另一个字节是25。存储的时候，4E在前，25在后，就是Big endian方式；25在前，4E在后，就是Little endian方式。

这两个古怪的名称来自英国作家斯威夫特的《格列佛游记》。在该书中，小人国里爆发了内战，战争起因是人们争论，吃鸡蛋时究竟是从大头(Big-Endian)敲开还是从小头(Little-Endian)敲开。为了这件事情，前后爆发了六次战争，一个皇帝送了命，另一个皇帝丢了王位。

因此，第一个字节在前，就是“大头方式”（Big endian），第二个字节在前就是“小头方式”（Little endian）。

那么很自然的，就会出现一个问题：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。

如果一个文本文件的头两个字节是FE FF，就表示该文件采用大头方式；如果头两个字节是FF FE，就表示该文件采用小头方式。

例如：

打开”记事本“程序Notepad.exe，新建一个文本文件，内容就是一个”严“字，依次采用ANSI，Unicode，Unicode big endian 和 UTF-8编码方式保存。

然后，用文本编辑软件UltraEdit中的”十六进制功能“，观察该文件的内部编码方式。

1）ANSI：文件的编码就是两个字节“D1 CF”，这正是“严”的GB2312编码，这也暗示GB2312是采用大头方式存储的。

2）Unicode：编码是四个字节“FF FE 25 4E”，其中“FF FE”表明是小头方式存储，真正的编码是4E25。

3）Unicode big endian：编码是四个字节“FE FF 4E 25”，其中“FE FF”表明是大头方式存储。

4）UTF-8：编码是六个字节“EF BB BF E4 B8 A5”，前三个字节“EF BB BF”表示这是UTF-8编码，后三个“E4B8A5”就是“严”的具体编码，它的存储顺序与编码顺序是一致的。

下面是别的网页上摘抄的补充：

【标准的Unicode称为UTF-16(UTF:UCS Transformation Format )，固定一个字符占两个字节，Windows平台下默认的Unicode编码为Little Endian的UTF-16，另外C# 产生的所有字符串 (严格的说是CLR 中的所有托管字符串实例)，均为 Unicode，UTF-16 编码，即c#中String对象表示一系列 Unicode 字符的集合】

【UCS（Universal Character Set通用字符集）有两种格式：UCS-2和UCS-4。顾名思义，UCS-2就是用两个字节编码，UCS-4就是用4个字节（实际上只用了31位，最高位必须为0）编码。UTF-16以16位为单元对UCS进行编码。对于小于0x10000的UCS码，UTF-16编码就等于UCS码对应的16位无符号整数。对于不小于0x10000的UCS码，定义了一个算法。不过由于实际使用的UCS2，或者UCS4的BMP必然小于0x10000，所以就目前而言，可以认为UTF-16和UCS-2基本相同。但UCS-2只是一个编码方案，UTF-16却要用于实际的传输，所以就不得不考虑字节序的问题。】

我总结：Unicode属于UCS-2，因为unicode使用双字节表示一个字符。大部分情况下所说的Unicode编码就是默指UTF-16编码。当然UCS强调怎么去编码，Unicode实现具体的编码值，UTF强调编码怎么表示出来并便于传输。初略的地位：UCS>Unicode>UTF，而一般ANSI和Unicode并列，且两套字符集没有直接的对应关系，对每个字符，各编各的。

二、关于编码ansi、GB2312、unicode与utf-8的区别

这部分转自：百度文库

先做一个小小的试验：

在一个文件夹里，把一个txt文本（文本里包含“今天的天气非常好”这句话）分别另存为ansi、unicode、utf-8这三种编码的txt文件。然后，在该文件夹上点击右键，选择“搜索(E)…”。

搜索“天气”二字，可以搜索出ansi和unicode这两种编码的txt文件，搜索不出utf-8编码的文件。

原因：

1.中文操作系统默认ansi编码，生成的txt文件默认为ansi编码，所以，可以搜索出来。

2.unicode是国际通用编码，所以，可以搜索出来。

3.utf-8编码是unicode编码在网络之间（主要是网页）传输时的一种“变通”和“桥梁”编码。utf-8在网络之间传输时可以节约数据量。所以，使用操作系统无法搜索出txt文本。

按照utf-8创始人的愿望：

端（unicode）——传输（utf-8）——端（unicode）
但是，后来，许多网站开发者在开发网页时直接使用utf-8编码。

端（utf-8）——传输（utf-8）——端（utf-8）
所以，在浏览器上看到的编码是：unicode（utf-8）。正因为在浏览器上这么并列地列出unicode（utf-8），造成许多网友（甚至不少程序员）误认为unicode=utf-8。其实，按照utf-8创始人的原意，在开发网页时使用utf-8编码是错误的做法，并且，早期的浏览器也不支持解析utf-8编码。但是，众人的力量是巨大的，微软不得不“趋炎附势”，在浏览器上支持解析utf-8编码。
问题是：utf-8编码影响了网站开发者，或者说，网站开发者“扩展”了utf-8编码的使用范围。但是，网站开发者仍然无法影响各类文档的开发者，所以，word文档和一些国际通用的文档仍然使用unicode编码而不使用utf-8编码。
比如：“严”的Unicode码是4E25，UTF-8编码是E4B8A5，两者是不一样的。
在中文和日文操作系统里生成的（txt和xml）文件的编码虽然都是ansi，但是，在简体中文系统下，ansi 编码代表 GB2312 编码，在日文操作系统下，ansi 编码代表 JIS 编码。不同 ansi 编码之间互不兼容，当信息在国际间交流时，无法将属于两种语言的文字，存储在同一段 ansi 编码的文本中。
结论：国际文档（txt和xml）使用unicode编码是正宗做法；操作系统和浏览器都能够“理解”unicode编码。浏览器“迫于压力”才“理解”utf-8编码。但是，操作系统有时只认unicode编码。

三、编程中要注意的问题

（1）_T和L

_T会根据你工程的设置自动转换UNICODE和非UNICODE，加L就是转为UNICODE

具体来说，_T是将字符串转换为TCHAR，TCHAR是一个宏定义，当定义了UNICODE时TCHAR等同于WCHAR，否则等同于CHAR。为了和以后的平台兼容，建议使用TCHAR，而不要使用普通的CHAR。例子：TCHAR *s = _T("FSDF");
L将字符串转换为WCHAR，用于需要UNICODE的环境。例子：WCHAR *s = L"FSDF";

总之，有三种数据类型：char，wchar（wchar _t）和tchar。

【另外：在类型间相互转换时常用char*类型代表UTF-8的那块内存内容，用short*（也有用char*或wchar_t的）代表UTF-16（unicode默认方式）的那块内存。这里数据类型的意义只在于一次处理多少个字节的内存，因为此时只涉及内存块内东西的赋值操作，并不涉及复杂的加减乘除等运算，所以只有心中有数一次操作几个字节的内存，用什么类型表示那块内存无所谓。程序员写代码时只能使用到char、short等关键字代表类型并用来操作内存，并不能用到UTF-8之类的东西，UTF-8也不是关键字，它只逻辑的表示字符在内存怎么布局。】

以下是别人的总结：

1、在字符串前加一个L作用:
如 L"我的字符串" 表示将ANSI字符串转换成unicode的字符串，就是每个字符占用两个字节。
strlen("asd") = 3;
strlen(L"asd") = 6;
2、_T宏可以把一个引号引起来的字符串，根据你的环境设置，使得编译器会根据编译目标环境选择合适的（Unicode还是ANSI）字符处理方式
如果你定义了UNICODE，那么_T宏会把字符串前面加一个L。这时 _T("ABCD") 相当于 L"ABCD"【注意_T是宏；而L是一种规定，编译器会自动识别并转换】，这是宽字符串。
如果没有定义，那么_T宏不会在字符串前面加那个L，_T("ABCD") 就等价于 "ABCD"
3、TEXT,_TEXT 和_T 一样的
如下面三语句：
TCHAR szStr1[] = TEXT("str1");
char szStr2[] = "str2";
WCHAR szStr3[] = L("str3");
那么第一句话在定义了UNICODE时会解释为第三句话，没有定义时就等于第二句话。
但二句话无论是否定义了UNICODE都是生成一个ANSI字符串，而第三句话总是生成UNICODE字符串。
为了程序的可移植性，建议都用第一种表示方法。但在某些情况下，某个字符必须为ANSI或UNICODE，那就用后两种方法。

别人的总结2：

你要确定你需要的字符串是宽字符还是窄字符。_T("")是说如果你定义了UNICODE 那么就是L"",没有定义就是"";以下情况用_T（）比较好，其他情况最好别用：
1，用THCAR，LPTSTR，LPCTSTR等tchar数据类型的时候
2，用_tprintf之类的_t版本运行时函数时候
3，像下面这样有w和a版本的api，调用CreateFile的时候
#ifdef UNICODE
#define CreateFile CreateFileW
#else
#define CreateFile CreateFileA
#endif // !UNICODE

（2）如何编写Unicode源代码

Microsoft公司为Unicode设计了WindowsAPI，这样，可以尽量减少代码的影响。实际上，可以编写单个源代码文件，以便使用或者不使用Unicode来对它进行编译。只需要定义两个宏（UNICODE和 _UNICODE），就可以修改然后重新编译该源文件。
_UNICODE宏用于C运行期头文件，而UNICODE宏则用于Windows头文件。当编译源代码模块时，通常必须同时定义这两个宏。

（3）Windows定义的Unicode数据类型有哪些？
数据类型                说明
WCHAR          Unicode字符
PWSTR          指向Unicode字符串的指针
PCWSTR       指向一个恒定的Unicode字符串的指针
上面Unicode中使用的数据类型对应的ANSI数据类型为CHAR，LPSTR和LPCSTR。
另外，ANSI/Unicode通用数据类型为TCHAR，PTSTR,LPCTSTR。【如wchar和char对应】

（4）如何对Unicode进行操作？
字符集                                  特性                          实例（举例）
ANSI                       操作函数以str开头            strcpy
Unicode                操作函数以wcs开头            wcscpy
MBCS                    操作函数以_mbs开头         _mbscpy
ANSI/Unicode      操作函数以_tcs开头            _tcscpy（C运行期库）
ANSI/Unicode      操作函数以lstr开头             lstrcpy（Windows函数）
所有新的和未过时的函数在Windows2000中都同时拥有ANSI和Unicode两个版本。ANSI版本函数结尾以A表示；Unicode版本函数结尾以W表示。Windows会如下定义：
#ifdef UNICODE
#define CreateWindowEx CreateWindowExW
#else
#define CreateWindowEx CreateWindowExA
#endif // !UNICODE

（5）如何表示Unicode字符串常量？【参考（1）】
字符集                        实例
ANSI                       “string”
Unicode                 L“string”    【如WCHAR *s = L"FSDF";】
ANSI/Unicode       _T(“string”)或_TEXT(“string”)if( szError[0] == _TEXT(‘J’) ){ }   【如TCHAR *s = _T("FSDF");】

（6）建议应当尽量使用操作系统函数
这将有助于稍稍提高应用程序的运行性能，因为操作系统字符串函数常常被大型应用程序比如操作系统的外壳进程Explorer.exe所使用。由于这些函数使用得很多，因此，在应用程序运行时，它们可能已经被装入RAM。
如：StrCat，StrChr，StrCmp和StrCpy等。

其它更详细部分见：http://blog.youkuaiyun.com/hurtmanzc/article/details/1615000

另外一篇详细介绍编码方面的内容见： http://www.52rd.com/Blog/Detail_RD.Blog_thieven_4865.html

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