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转载--字节,字符,字符编码

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发表于 2010-11-8 19:59:49 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 CWorld 于 2010-11-8 20:01 编辑

经常在群里和论坛上,看到朋友,提到中文路径的问题,最开始,我也很头疼这个问题。试了几次array说的方法,在有些环境就是测试不成功!今天看了一个关于字符的帖子,分析那个给大家!

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 楼主| 发表于 2010-11-8 20:05:28 | 显示全部楼层
1# CWorld . 编码问题的由来,相关概念的理解1.1 字符与编码的发展从计算机对多国语言的支持角度看,大致可以分为三个阶段:


系统内码 说明 系统
阶段一 ASCII 计算机刚开始只支持英语,其它语言不能够在计算机上存储和显示 英文 DOS
阶段二 ANSI编码 为使计算机支持更多语言,通常使用 0x80~0xFF 范围的 2 个字节来表示 1 个字符。比如:汉字 '中' 在中文操作系统中,使用 [0xD6,0xD0] 这两个字节存储。不同的国家和地区制定了不同的标准,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 中文 DOS,中文 Windows 95/98,日文 Windows 95/98
阶段三 UNICODE 为了使国际间信息交流更加方便,国际组织制定了 UNICODE 字符集,为各种语言中的每一个字符设定了统一并且唯一的数字编号,以满足跨语言、跨平台进行文本转换、处理的要求。 Windows NT/2000/XP,Linux,Java

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 楼主| 发表于 2010-11-8 20:05:55 | 显示全部楼层
本帖最后由 CWorld 于 2010-11-8 20:09 编辑

2# CWorld 字符串在内存中的存放方法:
在 ASCII 阶段,单字节字符使用一个字节存放一个字符(SBCS)。比如,"Bob123" 在内存中为

42 6F 62 31 3233 00
B o b 1 2 3 \0
在使用 ANSI 编码支持多种语言阶段,每个字符使用一个字节或多个字节来表示(MBCS),因此,这种方式存放的字符也被称作多字节字符。比如,"中文123" 在中文 Windows 95 内存中为7个字节,每个汉字占2个字节,每个英文和数字字符占1个字节:
42 6F 62 31 3233 00
2 3 \0

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 楼主| 发表于 2010-11-8 20:13:09 | 显示全部楼层
3# CWorld 在 UNICODE 被采用之后,计算机存放字符串时,改为存放每个字符在 UNICODE 字符集中的序号。目前计算机一般使用 2 个字节(16 位)来存放一个序号(DBCS),因此,这种方式存放的字符也被称作宽字节字符。比如,字符串 "中文123" 在 Windows 2000 下,内存中实际存放的是 5 个序号:
2D4E 87 65 3100 320033000000x86cpu中,低字节在前面
1 2 3 \0

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 楼主| 发表于 2010-11-8 20:16:57 | 显示全部楼层
4# CWorld 1.2 字符,字节,字符串理解编码的关键,是要把字符的概念和字节的概念理解准确。这两个概念容易混淆,我们在此做一下区分:
     
概念描述举例
字符 人们使用的记号,抽象意义上的一个符号。'1', '中', 'a', '$', '¥', ……
字节 计算机中存储数据的单元,一个8位的二进制数,是一个很具体的存储空间。 0x01, 0x45, 0xFA, ……
ANSI字符串 在内存中,如果“字符”是以 ANSI 编码形式存在的,一个字符可能使用一个字节或多个字节来表示,那么我们称这种字符串为 ANSI 字符串或者多字节字符串 "中文123"(占7字节)
UNICODE 在内存中,如果“字符”是以在 UNICODE 中的序号存在的,那么我们称这种字符串为 UNICODE 字符串或者宽字节字符串。 L"中文123"

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 楼主| 发表于 2010-11-8 20:22:21 | 显示全部楼层
5# CWorld 由于不同 ANSI 编码所规定的标准是不相同的,因此,对于一个给定的多字节字符串,我们必须知道它采用的是哪一种编码规则,才能够知道它包含了哪些“字符”。而对于 UNICODE 字符串来说,不管在什么环境下,它所代表的“字符”内容总是不变的。
  各个国家和地区所制定的不同 ANSI 编码标准中,都只规定了各自语言所需的“字符”。比如:汉字标准(GB2312)中没有规定韩国语字符怎样存储。这些 ANSI 编码标准所规定的内容包含两层含义:
使用哪些字符。也就是说哪些汉字,字母和符号会被收入标准中。所包含“字符”的集合就叫做“字符集”。
规定每个“字符”分别用一个字节还是多个字节存储,用哪些字节来存储,这个规定就叫做“编码”。
各个国家和地区在制定编码标准的时候,“字符的集合”和“编码”一般都是同时制定的。因此,平常我们所说的“字符集”,比如:GB2312, GBK, JIS 等,除了有“字符的集合”这层含义外,同时也包含了“编码”的含义。
“UNICODE 字符集”包含了各种语言中使用到的所有“字符”。用来给 UNICODE 字符集编码的标准有很多种,比如:UTF-8, UTF-7, UTF-16, UnicodeLittle, UnicodeBig 等。
1.4 常用的编码简介简单介绍一下常用的编码规则,为后边的章节做一个准备。在这里,我们根据编码规则的特点,把所有的编码分成三类:
  
分类编码标准 说明
单字节字符编码 ISO-8859-1 最简单的编码规则,每一个字节直接作为一个 UNICODE 字符。比如,[0xD6, 0xD0] 这两个字节,通过 iso-8859-1 转化为字符串时,将直接得到 [0x00D6, 0x00D0] 两个 UNICODE 字符,即 "ÖD"。反之,将 UNICODE 字符串通过 iso-8859-1 转化为字节串时,只能正常转化 0~255 范围的字符。
ANSI 编码 GB2312,BIG5,Shift_JIS, 把 UNICODE 字符串通过 ANSI 编码转化为“字节串”时,根据各自编码的规定,一个 UNICODE 字符可能转化成一个字节或多个字节。“ANSI 编码”的特点:. 这些“ANSI 编码标准”都只能处理各自语言范围之内的 UNICODE 字符。2. “UNICODE 字符”与“转换出来的字节”之间的关系是人为规定的。
UNICODE 编码 UTF-8,UTF-16, UnicodeBig 与“ANSI 编码”类似的,把字符串通过 UNICODE 编码转化成“字节串”时,一个 UNICODE 字符可能转化成一个字节或多个字节。与“ANSI 编码”不同的是:
[td]1. 这些“UNICODE 编码”能够处理所有的 UNICODE 字符。
2. “UNICODE 字符”与“转换出来的字节”之间是可以通过计算得到的。[/td]

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 楼主| 发表于 2010-11-8 20:27:22 | 显示全部楼层
本帖最后由 CWorld 于 2010-11-8 20:30 编辑

6# CWorld 2. 字符与编码在程序中的实现2.1 程序中的字符与字节在 C++ 中转换方法
   
类型或操作 C++
字符 wchar_t
字节 char
ANSI 字符串 char[]
UNICODE 字符串 wchar_t[]
字节串→字符串 mbstowcs(), MultiByteToWideChar()
字符串→字节串 wcstombs(), WideCharToMultiByte()
  MultiByteToWideChar() 和 WideCharToMultiByte() 是 Windows API 函数。
2.2 C++ 中相关实现方法声明一段字符串常量:
// ANSI 字符串,内容长度 7 字节
char     sz[20] = "中文123";


// UNICODE 字符串,内容长度 5 个 wchar_t(10 字节)
wchar_t wsz[20] = L"\x4E2D\x6587\x0031\x0032\x0033";
UNICODE 字符串的 I/O 操作,字符与字节的转换操作:
// 运行时设定当前 ANSI 编码,VC 格式
setlocale(LC_ALL, ".936");


// GCC 中格式
setlocale(LC_ALL, "zh_CN.GBK");


// Visual C++ 中使用小写 %s,按照 setlocale 指定编码输出到文件
// GCC 中使用大写 %S
fwprintf(fp, L"%s\n", wsz);


// 把 UNICODE 字符串按照 setlocale 指定的编码转换成字节
wcstombs(sz, wsz, 20);
// 把字节串按照 setlocale 指定的编码转换成 UNICODE 字符串
mbstowcs(wsz, sz, 20);
在 Visual C++ 中,UNICODE 字符串常量有更简单的表示方法。如果源程序的编码与当前默认 ANSI 编码不符,则需要使用 #pragma setlocale,告诉编译器源程序使用的编码:
// 如果源程序的编码与当前默认 ANSI 编码不一致,
// 则需要此行,编译时用来指明当前源程序使用的编码
#pragma setlocale(".936")


// UNICODE 字符串常量,内容长度 10 字节
wchar_t wsz[20] = L"中文123";
以上需要注意 #pragma setlocale 与 setlocale(LC_ALL, "") 的作用是不同的,#pragma setlocale 在编译时起作用,setlocale() 在运行时起作用。



3. 几种误解,以及乱码产生的原因和解决办法
3.1 容易产生的误解


在将“字节串”转化成“UNICODE 字符串”时,比如在读取文本文件时,或者通过网络传输文本时,容易将“字节串”简单地作为单字节字符,采用每“一个字节”就是“一个字符”的方法进行转化。而实际上,在非英文的环境中,应该将“字节串”作为 ANSI 字符串,采用适当的编码来得到 UNICODE 字符串,有可能“多个字节”才能得到“一个字符”。
通常,一直在英文环境下做开发的程序员们,容易有这种误解。



.2 非 UNICODE 程序在不同语言环境间移植时的乱码非 UNICODE 程序中的字符串,都是以某种 ANSI 编码形式存在的。如果程序运行时的语言环境与开发时的语言环境不同,将会导致 ANSI 字符串的显示失败。
比如,在日文环境下开发的非 UNICODE 的日文程序界面,拿到中文环境下运行时,界面上将显示乱码。如果这个日文程序界面改为采用 UNICODE 来记录字符串,那么当在中文环境下运行时,界面上将可以显示正常的日文。
由于客观原因,有时候我们必须在中文操作系统下运行非 UNICODE 的日文软件,这时我们可以采用一些工具,比如,南极星,AppLocale 等,暂时的模拟不同的语言环境。、



实在不好意思,因为编辑不好这个网页,插入表格后,我就没法再接着写帖子了,所以只好回复这么多!


  我觉得我们经常碰到的的中文路径的情况是:开发环境与中文操作系统的问题。同时,需要注意,我说的是中文路径,不是中文字体! 即使出现问题,不用中文路径,中文字体还是没问题的!

该用户从未签到

发表于 2010-11-9 08:20:26 | 显示全部楼层
支持一下,感谢楼主无私的分享!

该用户从未签到

发表于 2010-11-9 13:40:06 | 显示全部楼层
看了之后清晰很多~~~感谢!
  • TA的每日心情
    开心
    2019-11-11 10:36
  • 签到天数: 2 天

    [LV.1]初来乍到

    发表于 2010-11-9 21:04:18 | 显示全部楼层
    支持,

    该用户从未签到

    发表于 2010-11-26 11:20:50 | 显示全部楼层
    这个必须支持,在这方面一直一头雾水,学习了
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