DBCS 是双字符集
它兼容ascii。也就是说,在DBCS中,ANSI所表示的字符是一样的。这就是说DBCS并不总是用双字符,只是在需要的时候,最多用双字符来表示。DBCS是一种统称,一种泛指。具体来说,Shift-JIS,gb2312,big5,gbk,gb18030等等都是dbcs的一种具体实现方案。
GB2312(1980年)一共收录了7445个字符,包括6763个汉字和682个其它符号。汉字区的内码范围高字节从B0-F7,低字节从A1-FE,占用的码位是72*94=6768。其中有5个空位是D7FA-D7FE
GB2312支持的汉字太少。1995年的汉字扩展规范GBK1.0收录了21886个符号,它分为汉字区和图形符号区。汉字区包括21003个字符
2000年的GB18030是取代GBK1.0的正式国家标准。该标准收录了27484个汉字,同时还收录了藏文、蒙文、维吾尔文等主要的少数民族文字。现在的PC平台必须支持GB18030,对嵌入式产品暂不作要求。所以手机、MP3一般只支持GB2312。
从ASCII、GB2312、GBK到GB18030,这些编码方法是向下兼容的,即同一个字符在这些方案中总是有相同的编码,后面的标准支持更多的字符。在这些编码中,英文和中文可以统一地处理。区分中文编码的方法是高字节的最高位不为0。按照程序员的称呼,GB2312、GBK到GB18030都属于双字节字符集 (DBCS)。
这里还有一些细节:
- GB2312的原文还是区位码,从区位码到内码,需要在高字节和低字节上分别加上A0。
- 在DBCS中,GB内码的存储格式始终是大端字节顺序(即网络节顺序),即高位在前。
- GB2312的两个字节的最高位都是1。但符合这个条件的码位只有128*128=16384个。所以GBK和GB18030的低字节最高位都可能不是1。不过这不影响DBCS字符流的解析:在读取DBCS字符流时,只要遇到高位为1的字节,就可以将下两个字节作为一个双字节编码,而不用管低字节的高位是什么。
那么又什么是区位码?
区位码,即是区码与位码。
我国国家标准局于1981年5月颁布了《信息交换用汉字编码字符集——基本集》,代号为GB2312-80,共对6763个汉字和682个图形字符进行了编码,其编码原则为:汉字用两个字节表示,每个字节用七位码(高位为0),;国家标准将汉字和图形符号排列在一个94行94列的二维代码表中,;每两个字节分别用两位十进制编码,前字节的编码称为区码,后字节的编码称为位码,此即区位码,;如“保”字在二维代码表中处于17区第3位,区位码即为“1703 ”。
国标码
国标码是汉字信息交换的标准编码.是指我国1981年公布的“中华人民共和国
国标码:并不等于区位码,它是由区位码稍作转换得到,其转换方法为:先将十进制区码和位码转换为十六进制的区码和位码,;这样就得了一个与国标码有一个相对位置差的代码,;再将这个代码的第一个字节和第二个字节分别加上20H,就得到国标码。如:“保”字的国标码为3123H,它是经过下面的转换得到的:1703D->1103H->+20H->3123H。
国标码很少直接使用。
那上面的所谓内码又是什么呢?其实就是gb2312编码时存储表示汉字的代码。从区位码到内码,需要在高字节和低字节上分别加上A0。
国标码是汉字信息交换的标准编码,但因其前后字节的最高位为0,与ASCII码发生冲突,如“保”字,国标码为31H和23H(区位码为0x1103),而西文字符“1”和“#”的SCII也为31H和23H,现假如内存中有两个字节为31H和23H,;这到底是一个汉字,还是两个西文字符“1”;和“#”?于是就出现了二义性,显然,国标码是不可能在计算机内部直接采用的,于是,;汉字的机内码采用变形国标码,其变换方法为:将国标码的每个字节都加上128(0xA0),即将两个字节的最高位由0改1,其余7位不变,如:由上面我们知道,“保”字的国标码为3123H,前字节为00110001B,后字节为00100011B,高位改1为10110001B和10100011B 即为B1A3H,因此,字的机内码就是B1A3H。
MBCS 又是什么呢?
MBCS=多字节字符集。所以DBCS(双字节字符集)又说回来是MBCS的一种实现策略。DBCS似乎是MBCS的主要实现(因为中文,日文等是主要需求这MBCS),所以可以简单的认为MBCS一般就是DBCS好了。
为了完整起见,再说一下SBCS(即单字符集)。ASCII码就是单字符集,没办法来表示更多字符。
- mbcs=1个文字由多个字节表现的文字的集合。同时,指在其文字中分配的字符编码的体系。
- 像日语和中文等文字组/编码一样地,把以2个字节表现1个字的文字组和编码体系特别地称为DBCS(Double Byte Character Set)。
- 把拉丁字母和数字·记号的ASCII等,以一个字节表现1个字的文字组和编码体系的叫做SBCS(Single Byte Character Set)。
MBCS(DBCS)主要是一种unicode的一种替换
那什么又是unicode?
unicode是一件大工程。
Unicode也是一种字符编码方法,不过它是由国际组织设计,可以容纳全世界所有语言文字的编码方案。Unicode的学名是"Universal Multiple-Octet Coded Character Set",简称为UCS。UCS可以看作是"Unicode Character Set"的缩写。
前面提到从ASCII、GB2312、GBK到GB18030的编码方法是向下兼容的。而Unicode只与ASCII兼容(更准确地说,是与ISO-8859-1兼容),与GB码不兼容。例如“汉”字的Unicode编码是6C49,而GB码是BABA。
Unicode 具体不多说了,一般有有ucs与utf之说。
UCS规定了怎么用多个字节表示各种文字。怎样传输这些编码,是由UTF(UCS Transformation Format)规范规定的,常见的UTF规范包括UTF-8、UTF-7、UTF-16。
ucs与utf是unicode的二个方面。
而ucs分成ucs-2与ucs-4。基本上在现实应用中,可以忽略ucs-4(基本上没有软件使用它)
UCS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-8就是以8位为单元对UCS进行编码。从UCS-2到UTF-8的编码方式如下:
| UCS-2编码(16进制) | UTF-8 字节流(二进制) |
| 0000 - 007F | 0xxxxxxx |
| 0080 - 07FF | 110xxxxx 10xxxxxx |
| 0800 - FFFF | 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx |
例如“汉”字的Unicode编码是6C49。6C49在0800-FFFF之间,所以肯定要用3字节模板了:1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx。将6C49写成二进制是:0110 110001 001001, 用这个比特流依次代替模板中的x,得到:11100110 10110001 10001001,即E6 B1 89。
读者可以用记事本测试一下我们的编码是否正确。
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。
UTF的字节序和BOM
UTF-8以字节为编码单元,没有字节序的问题。UTF-16以两个字节为编码单元,在解释一个UTF-16文本前,首先要弄清楚每个编码单元的字节序。例如收到一个“奎”的Unicode编码是594E,“乙”的Unicode编码是4E59。如果我们收到UTF-16字节流“594E”,那么这是“奎”还是“乙”?
Unicode规范中推荐的标记字节顺序的方法是BOM。BOM不是“Bill Of Material”的BOM表,而是Byte Order Mark。BOM是一个有点小聪明的想法:
在UCS编码中有一个叫做"ZERO WIDTH NO-BREAK SPACE"的字符,它的编码是FEFF。而FFFE在UCS中是不存在的字符,所以不应该出现在实际传输中。UCS规范建议我们在传输字节流前,先传输字符"ZERO WIDTH NO-BREAK SPACE"。
这样如果接收者收到FEFF,就表明这个字节流是Big-Endian的;如果收到FFFE,就表明这个字节流是Little-Endian的。因此字符"ZERO WIDTH NO-BREAK SPACE"又被称作BOM。
UTF-8不需要BOM来表明字节顺序,但可以用BOM来表明编码方式。字符"ZERO WIDTH NO-BREAK SPACE"的UTF-8编码是EF BB BF(读者可以用我们前面介绍的编码方法验证一下)。所以如果接收者收到以EF BB BF开头的字节流,就知道这是UTF-8编码了。
实际在我们用vc编写程序的时候,unicode就基本是用ucs。
MIME(Multipurpose Internet Mail Extensions) 中没有将 Unicode 定义为一种许可的字符集,也没有规定其如何编码。虽然已有其他的一些编码格式(如:UTF-8)应用于邮件当中,但它们使用了128到255之间的数值去表示 Unicode 字符,这对于非 US-ASCII 的字符集的编解码是不利的。
因为很多邮件网关和系统无法正确地提交八位的 US-ASCII 码,这样使用扩展的 US-ASCII 的字符将出现丢失位(bit)的情况。由于 UTF-7 只使用 7 位(bit),最高位不使用,因此 UTF-7 编码能够完整的在这些系统中进行传输。
对于部分US-ASCII 字符和 US-ASCII 以外的字符,UTF-7 采用变字节顺序的方法进行解码,并使用 US-ASCII 中的保留字符作为转换字符(shift character)。以下是 UTF-7 编码和解码规则的说明。
UTF-7 将 Unicode 字符分为三种进行处理:
- 直接进行编码的字符,即直接使用 US-ASCII 作为编码的字符。这类字符包括大小写字母、数字字符、以及下列字符。(注意不包含字符 + )
' ( ) , - . / : ? 。 - 可选择的直接进行编码的字符。(注意不包含字符 \ 和字符 ~)
! " # $ % & * ; < = > @ [ ] ^ _ ' { | } - 除1、2两种字符以外的 Unicode字符。
UTF-7 的编码规则
- (direct encoding) 对于第一类字符,直接使用 US-ASCII 进行编码,对于第二类字符,则可选择的使用 US-ASCII 或变字节顺序的方法进行编码。但要注意,在邮件头中,若直接对第二类字符使用 US-ASCII 进行编码,可能会出现某些网关无法正确读取的现象。
- (Unicode shifted encoding) 除字符 "+" 和第一、二类两种字符以外字符需采用变字节顺序的方法进行解码,使用符号 "+" 控制编码过程的开始,直到遇到回车,换行字符或文末则结束,并使用 "-" 控制编码过程的结束。在 "+" 与 "-" 的编码采用修正的 Base64 编码表示。
例如: 字符串"A≠Α"(Unicode: 0041 2260 0391)的编码为:A+ImADkQ-(ASCII: 41 2B 49 6D 41 44 6B 51 2D) - 特殊字符 "+" 的编码为2B2D(H)。当出现着编码为2B2D(H),即"+-"的特殊情况时,直接则认定 2D(H) 无效,并予以忽略。因此2B2D(H)编码,解码得到的字符串为"+",而不是"+-"。对于编码2B2D2D(H),解码得到的字符串才是"+-"。
- 空格(dec 32), 跳格(dec 9), 回车(dec 13)和换行(dec 10),直接使用 US-ASCII 进行编码。