Unicode介绍

很早就知道这个概念,只知道是提供全球统一的编码,今天仔细搜索了一下。

问:什么是Unicode?
答:Unicode给每个字符提供了一个唯一的数字,不论是什么平台,不论是什么程序,不论什么语言。Unicode标准已经被这些工业界的领导们所采用,例如:Apple, HP, IBM, JustSystem, Microsoft, Oracle, SAP, Sun, Sybase, Unisys和其它许多公司。最新的标准都需要Unicode,例如XML, Java, ECMAScript (JavaScript), LDAP, CORBA 3.0, WML等等,并且,Unicode是实现ISO/IEC 10646的正规方式。许多操作系统,所有最新的浏览器和许多其他产品都支持它。Unicode标准的出现和支持它工具的存在,是近来全球软件技术最重要的发展趋势。

问:为什么使用Unicode?
答:基本上,计算机只是处理数字。它们指定一个数字,来储存字母或其他字符。在创造Unicode之前,有数百种指定这些数字的编码系统。没有一个编码可以包含足够的字符:例如,单单欧州共同体就需要好几种不同的编码来包括所有的语言。即使是单一种语言,例如英语,也没有哪一个编码可以适用于所有的字母,标点符号,和常用的技术符号。这些编码系统也会互相冲突。也就是说,两种编码可能使用相同的数字代表两个不同的字符,或使用不同的数字代表相同的字符。任何一台特定的计算机(特别是服务器)都需要支持许多不同的编码,但是,不论什么时候数据通过不同的编码或平台之间,那些数据总会有损坏的危险。

问:举个例子吧。
答:比如,简体中文(GB)、繁体中文(BIG5)、日文中,“赵”都是一个字,但是编码不同。在不同的编码下,BIG5的赵是0xBBAF,而0xBBAF在GB里面就被显示为“化”,这就是乱码。而Unicode采用统一的编码,“赵”只有一个,不必管他在哪种文字里。

问:Unicode的优点是什么?
答:举一个最明显的例子就是Windows 2000/XP以及微软Office2000及其后的产品。因为这些软件都是Unicode内核,因此,无论何种文字,都可以在上面正常显示,而且是同屏显示。以前,简体中文的Word文件拿到英文版打开就会是乱码,简体中文的程序在Windows英文版上运行会出现乱码,而现在一切都解决了。

在线转换工具:http://www.chinaue.com/tool/uni.htm

### Unicode 编码的基本概念 Unicode 是一种国际化的字符集编码标准,旨在为世界上所有的书面语言提供统一的编码方案。它通过分配唯一的数值给每一个字符来实现跨平台、跨语言的文字交换和处理[^1]。这种设计使得不同国家和地区的人们能够在一个共同的标准下交流文字信息。 Unicode 并不直接规定具体的比特位模式,而是定义了一个逻辑上的代码空间(Code Space),其中包含了所有可能的字符及其对应的代码点(Code Point)。这些代码点通常以 `U+` 加上十六进制数的形式表示,例如英文字母 A 对应于 `U+0041`[^3]。 ### Unicode 的工作机制 为了适应各种环境的需求并优化资源利用效率,Unicode 提供了几种不同的转换格式 (Transformation Formats),即 UTF-8, UTF-16 和 UTF-32 等。每种格式都有其特定的应用领域和技术特点: #### 1. **UTF-8** 这是目前最广泛使用的 Unicode 实现形式之一。它的主要特点是采用可变长度的方式来表达各个字符:对于 ASCII 字符只需要单字节即可完成编码;而对于其他更复杂的字符,则可以扩展到最多四个字节。具体映射规则如下所示[^2]: | Unicode 编码范围 | 十进制值区间 | UTF-8 编码结构 | |------------------|--------------------|--------------------------------| | U+0000–U+007F | 0 至 127 | 0xxxxxxx | | U+0080–U+07FF | 128 至 2047 | 110xxxxx 10xxxxxx | | U+0800–U+FFFF | 2048 至 65535 | 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx | | U+10000–U+10FFFF | 65536 至 1114111 | 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx | 由于兼容传统的 7-bit ASCII 文本,在许多互联网协议和服务端应用中都优先推荐使用此方法。 #### 2. **UTF-16** 该版本同样支持完整的 Unicode 集合,不过它是基于双字节单元构建起来的体系架构。大多数常用字符都可以用两个连续字节描述出来,但对于超出 BMP(Basic Multilingual Plane)平面之外的部分特殊符号则需借助代理对机制来进行补充说明[^3]。 #### 3. **UTF-32** 这是一种固定宽度的解决方案,每个字符总是占用恰好四字节的空间大小。尽管简单明了易于解析操作,但由于浪费较多内存而较少应用于实际项目当中[^3]。 ### 适用场景分析 鉴于上述三种主流 UTF 方式的特性差异,它们各自适用于不同类型的任务需求: - 当前网络传输层面上普遍采纳的是 UTF-8 ,因为它既保持向后兼容又具备良好的压缩性能; - 移动设备或者嵌入式系统可能会倾向于选用更加紧凑高效的 UTF-16 来保存本地化字符串资料; - 只有当程序内部需要频繁随机访问任意位置处的数据项时才会考虑部署成本较高的 UTF-32 结构。 综上所述,选择合适的 Unicode 表达手段取决于目标系统的运行条件以及待解决问题的本质属性等因素综合考量之后得出结论。 ```python # Python 中演示如何创建包含多种语言字符的 Unicode 字符串 text = "你好,世界! Hello, World!" print(text.encode('utf-8')) # 将字符串按照 UTF-8 格式进行编码 ```
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