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字符编码之间的相互转换 UTF8与GBK
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本帖子已过去太久远了，不再提供回复功能。浅析汉字编码方式-c/c++-电脑编程网浅析汉字编码方式作者：佚名　和相关&&
最近稍微研究了一下汉字的几种编码方式，感觉收获颇多，在此罗列出来，以供需要的朋友参考。因为网上讨论此话题的文章也颇多，我的一点见解似乎早就被前辈们覆盖到，所以，本文就当是写给自己的小小的总结吧。
GB2312
似乎是最普通的编码方式。80年代诞生，收录6000多汉字。几乎所有的中文系统都会支持GB2312。
GB2312的编码方式和古老的区位码颇有渊源。汉字的区位码每两位加上0xA0就是计算机中的GB2312码。比如“啊”区位码是1601，GB码是0xB0A1。B0 = 16 + A0，A1 = 01 + A0。
几乎所有的关于GB2312的资料都会说，它使用两个字节来存放汉字和符号。我对此颇为怀疑。在我的印象里，GB码似乎都是DBCS（double-byte character sets），即同时使用1个字节和2个字节两种方式来表示一个字符。不知道是不是我的理解问题。在Windows中有一个小程序“字符映射表”。这是个很有用的东西。通过它查找，Windows中，中文简体字符集的编码是同时用1个字节和2个字节来表示的。当高位是0x00～0x7f时，为一个字节，高位为0x80以上时用2个字节表示。
GBK
是GB2312的扩展方案，使用了原来编码空间的一些空白，增加了一些汉字，因此向下兼容GB2312。是Windows中文系统的缺省字符集。
可以用Windows的记事本看一看GBK的编码。打开记事本写几个字：“在CSDN写Blog”。保存类型为“ANSI”。注意ANSI是英语文字的编码方式（美国国家标准么），可不是汉字的。这里“ANSI”的意思就是采用系统默认的字符编码方式编码。
用一个16进制编辑器打开保存的文件，内容是：
D4 DA 43 53 44 4E D0 B4 42 6C 6F 67
&&& 分析一下：
g
很明显单字节和双字节是一起使用的。
用过DOS的朋友都会记得汉字的乱码。若将上面每一个字节按照ASCII对应为字符，就可以看到乱码了：
\┌CSDNl┤Blog
因为ASCII扩展中0x80以上的字符都是非英语字母和制表符。因此汉字乱码看上去总是那么怪怪的。
DBCS总会碰到的一个问题就是错位。相信每个人都曾在网页上见到过一小片一小片的乱码。因为每一个汉字（准确的说是全角符号）都是两个字节拼成的。若是丢掉了其中一个字节，那么显示就会出现错乱。比如上面这一行字，我把开头的D4删掉，变成了：
CSDN写Blog
因为第二个字节0xDA仍然大于0x7f，因此系统将0xDA43当作一个汉字输出了（可以查一下字符映射表证实一下），而剩下的“SDN”照常输出。若这是一长串的汉字没有任何一个半角字符做“缓冲”的话，就要乱成一片了。
GB18030
国内最新的编码方案。支持了更多的字符，甚至包括了蒙文，藏文之类。
GB18030的独特之处在于它向下兼容了GBK，但又扩展了编码空间。GB18030采用1字节，2字节，4字节三种方式来编码。其中：
1字节从0x00～0x7f；
2字节的高端从0x81～0xfe，低端从0x40到0x7e，以及0x80到0xfe；
4字节从0xxfe39fe39。
GB18030有一个非常庞大的编码空间，几乎覆盖了现在所有编码方式的字符。它的4字节编码方式因为太过独特，似乎给微软造成了不少麻烦。现在WinXP和Win2K可以通过Add-Ones支持GB18030，它的代码页是54936，然而因为这些系统平台都不能支持4字节的码页（Code Page），因此内核仍然是GBK的，GB18030只是空有一个代码页而已。要想让这些系统支持GB18030，需要改写系统底层的许多代码。
在这些系统上，一些软件会认为系统的默认编码方式是GB18030（Java就是这样）。但实际上系统默认码页仍然是GBK。这些系统虽然有18030的字体（宋体18030），但并不能处理所有GB18030的符号，因为系统并不支持4字节的编码。但据我编程证实，JDK 1.5可以支持GB18030的四字节编码。
Unicode
国际统一的编码方式。据我理解，似乎Unicode标准试图用2个字节覆盖全世界所有的书写符号，两字节总共65535个编码位，据说现在还剩下3w多没有编码。前途无量，前途无量。
Unicode是真正的纯两个字节的编码方案。所有的字符一视同仁，原有的ASCII字符通过在高位加00来兼容Unicode。这使得Unicode成为非常危险的编码方案。一旦某一个字节丢失，其后的信息将全部作废。
在Windows的记事本中保存文件时可以选择Unicode以及Unicode Big Endian两种方式。在这里多说几句。关于Big Endian和Little Endian的含义不想多说。为什么Unicode要分大尾和小尾，而GBK不用？因为Unicode本身就是双字节码，双字节是放在一起作为一个单元的。而GBK本质上讲是单字节的，每一个字节是单独处理的。因此不能分大尾和小尾。在字符映射表中查到“在”的代码是0xD4DA，保存后就是0xD4DA。
“在CSDN写Blog”保存为Unicode编码后，文件内容是：
FF FE 28 57 43 00 53 00 44 00 4E 00 99 51 42 00 6C 00 6F 00 67 00
FF FE是Unicode码串的头，是固定的。不要以为是记事本这个软件的自创。其后每两个字节是一个字符。应该注意到英文字符的编码与ASCII是兼容的。
保存为Unicode Big Endian后的文件内容是：
FE FF 57 28 00 43 00 53 00 44 00 4E 51 99 00 42 00 6C 00 6F 00 67
编码的顺序和头的样子都变化了。
试试删掉一个字节。小心Unicode的头部不能动。以Little Endian的为例，删掉FF FE后面的28，文字变成了：
䍗匀䐀一䉑N最
完全没有意义。
UTF
关于UTF的含义，我看到了两个不同的解释。在/blog（周海汉的开发专栏）中的《深入剖析JSP和Servlet对中文的处理过程》（以下简称《深入》）一文中说是Unicode Text Format的缩写。在另一个地方http://fmddlmyy.中的《谈谈Unicode编码，简要解释UCS、UTF、BMP、BOM等名词》（以下简称《谈谈》）一文中说是UCS Transformation Format的缩写。而UCS是Unicode Character Set的缩写。感觉似乎后者更可能一些。
从《谈谈》一文中得知，UTF-8的编码规则为：
0000 - 007F
0080 - 07FF
110xxxxx 10xxxxxx
0800 C FFFF
1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
《深入》一文中对于以上规则有如下的文字描述：
1.&&&&&&& 如果Unicode的16位字符的头9位是0，则用一个字节表示，这个字节的首位是“0”，剩下的7位与原字符中的后7位相同，如“\u0034”（11 0100），用“34” ()表示；（与源Unicode字符是相同的）；
2.&&&&&&& 如果Unicode的16位字符的头5位是0，则用2个字节表示，首字节是“110”开头，后面的5位与源字符中除去头5个零后的最高5位相同；第二个字节以“10”开头，后面的6位与源字符中的低6位相同。如“\u025d”（01 1101），转化后为“c99d”（01 1101）；
3.&&&&&&& 如果不符合上述两个规则，则用三个字节表示。第一个字节以“1110”开头，后四位为源字符的高四位；第二个字节以“10”开头，后六位为源字符中间的六位；第三个字节以“10”开头，后六位为源字符的低六位；如“\u9da7”（10 0111），转化为“e9b6a7”（11 11）；
试试把“在CSDN写Blog”转化成UTF-8编码，内容变成：
EF BB BF E5 9C A8 43 53 44 4E E5 86 99 42 6C 6F 67
原来的字头FF FE根据规则变成了EF BB BF。即：
原来：11 1111（FF FE à FE FF，因为Little Endian）
UTF：11 11，即EF BB BF
再试试“在”的编码，
原来：10 1000（“在”的Unicode码是0x5728）
UTF：01 00，即E5 9C A8。
由此，验证了UTF-8的编码，而且注意到，UTF-8也被当成了单字节码一样对待，因为并没有大尾小尾的区别。
对于汉字居多的文本来说，UTF-8将大部分是每个汉字三个字节的情况，反而会增加了码长。但UTF-8的一大好处就是避免了Unicode“一个烂鱼坏得一锅腥”的糟糕情况。因为UTF-8每一个字有严密的编码规则，如果传输中丢掉了一个字节，结果不会影响很多。比如我们的例子中，删掉除头之外第一个字节E5，会使其后的9C A8都不符合编码规则，这样会识别出坏掉的字，丢掉它们之后，后面的“CSDN写Blog”仍然会保留。
ISO-8859-1
最后说一下ISO-8859-1是因为它根本就不是汉字编码。据“维基百科”记载，ISO 8859是给除英语之外的其他字母文字做编码规范的。它占用ASCII码的0xA0～0xFF，每个字符集扩展96个字符。ISO-8859（多了一个连字号）则是ISO 8859加上原有的ASCII中的字符构成的编码规范。
说到ISO-8859-1因为它是许多未汉化的西文操作系统的编码，比如Linux。最主要的原因是我发现我的手机的缺省编码也是它。许多西文的等等也只认识8859规范。
我们常接触的就是8859-1，实际上8859这套规范很大，似乎有16套之多（ISO 8859-1～ISO 8859-16）。
8859规范其实很简单。相对于DOS时的ASCII，它只不过是另一种扩展ASCII的方式。回头看一下DOS下的汉字乱码（GBK部分有写），在ISO-8859-1编码方式下显示汉字时的乱码原理本质上和DOS时是一样的，它们都是将汉字的双字节解释成两个单独的ASCII字符，只不过两者对于ASCII的扩展是不一样的，因此乱码的样子看起来也不太一样。但是在内存中，汉字的编码并没有丢失。只要改变一种编码方式，真相就会大白。
将“在CSDN写Blog”，转化为ISO-8859-1编码显示出来是：
&O&UCSDNÐ&Blog
这也是IE显示一些中文网页时出现的乱码的种类之一。
P.S. 我用Java做这些编码之间的转换实验时无意中发现Java支持GB18030的四字节表示方法。在将把ISO-8859-1转化后的例子直接getBytes()时，发现结果是：
81 30 88 38 81 30 89 33 43 53 44 4e 81 30 88 34 81 30 85 37 42 6c 6f 67
这些“81 30”实在让我迷糊了半天。后来注意到GB18030的编码方式才明白，81 30 88 38正好在GB18030四字节编码的范围内。猜测GB18030使用扩展出的四字节部分编码这些西欧字符，而Java认为我的机器的默认编码是GB18030，使用getBytes()时就采用了GB18030进行编码，而将ISO-8859-1转化出的那些西欧文字转化到GB18030时，就产生了这些四字节的编码。
参考链接：
维基百科：http://zh.wikipedia.org/wiki/首页
周海汉的开发专栏：/blog
http://fmddlmyy.
微软网站的New Chinese Encoding GB-18030：
/globaldev/drintl/columns/015/default.mspx?gssnb=1
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