六神无主为了你,七个美女不如你,八抬大轿娶了你,九颗真心掏给你,全家幸福指望你
UNICODE,GBK,UTF-8区别
最近迷上改魔兽地图，破解解压修改挺好玩的～ 有个文件头的问题，搞了半天才知原来是utf-8码．．．总算把这些都搞清楚了．PHPChina 开源社区门户7M nF~0r.@ @)Nh
;o/G^-p],l0简单来说，unicode，gbk和大五码就是编码的值，而utf-8,uft-16之类就是这个值的表现形式．而前面那三种编码是一兼容的，同一个汉字，那三个码值是完全不一样的．如＂汉＂的uncode值与gbk就是不一样的，假设uncode为a040，gbk为b030，而uft-8码，就是把那个值表现的形式．utf-8码完全只针对uncode来组织的，如果ＧＢＫ要转ＵＴＦ－８必须先转uncode码，再转utf-8就ＯＫ了．PHPChina 开源社区门户,?5Ngh9lh5t
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详细的就见下面转的这篇文章．PHPChina 开源社区门户Y0q!{UU%v I1u
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谈谈Unicode编码，简要解释UCS、UTF、BMP、BOM等名词PHPChina 开源社区门户3~'z"C2h s/T k'v}
这是一篇程序员写给程序员的趣味读物。所谓趣味是指可以比较轻松地了解一些原来不清楚的概念，增进知识，类似于打RPG游戏的升级。整理这篇文章的动机是两个问题：
4f$|;mE*].R.r K0PHPChina 开源社区门户_:b7h|M5{^Cv V `7n
问题一： PHPChina 开源社区门户NkLt1J bd
使用Windows记事本的“另存为”，可以在GBK、Unicode、Unicode big endian和UTF-8这几种编码方式间相互转换。同样是txt文件，Windows是怎样识别编码方式的呢？
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我很早前就发现Unicode、Unicode big endian和UTF-8编码的txt文件的开头会多出几个字节，分别是FF、FE（Unicode）,FE、FF（Unicode big endian）,EF、BB、BF（UTF-8）。但这些标记是基于什么标准呢？
k1WF.p D0PHPChina 开源社区门户]t$h s v7o)rB l Gv1J
问题二：
1rR B$bl8^0最近在网上看到一个ConvertUTF.c，实现了UTF-32、UTF-16和UTF-8这三种编码方式的相互转换。对于Unicode(UCS2)、GBK、UTF-8这些编码方式，我原来就了解。但这个程序让我有些糊涂，想不起来UTF-16和UCS2有什么关系。
6Y0mp%^'KpK'g#D3\!x$U0查了查相关资料，总算将这些问题弄清楚了，顺带也了解了一些Unicode的细节。写成一篇文章，送给有过类似疑问的朋友。本文在写作时尽量做到通俗易懂，但要求读者知道什么是字节，什么是十六进制。PHPChina 开源社区门户.CH A D;k
+W+N(z~ j Ex4@ d{2|PE00、big endian和little endian
7D;DFP;Ym2pv0big endian和little endian是CPU处理多字节数的不同方式。例如“汉”字的Unicode编码是6C49。那么写到文件里时，究竟是将6C写在前面，还是将49写在前面？如果将6C写在前面，就是big endian。如果将49写在前面，就是little endian。PHPChina 开源社区门户9T(JQc4O-\0V a
G-A A A$SdB0“endian”这个词出自《格列佛游记》。小人国的内战就源于吃鸡蛋时是究竟从大头(Big-Endian)敲开还是从小头(Little-Endian)敲开，由此曾发生过六次叛乱，一个皇帝送了命，另一个丢了王位。PHPChina 开源社区门户&K d(?r~n
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我们一般将endian翻译成“字节序”，将big endian和little endian称作“大尾”和“小尾”。
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t0I.g%M1T)Ks01、字符编码、内码，顺带介绍汉字编码
J:\eD'`&A0字符必须编码后才能被计算机处理。计算机使用的缺省编码方式就是计算机的内码。早期的计算机使用7位的ASCII编码，为了处理汉字，程序员设计了用于简体中文的GB2312和用于繁体中文的big5。PHPChina 开源社区门户 y$h z @9w%g R8F
/g!W$F1B Nx&cb0GB2312(1980年)一共收录了7445个字符，包括6763个汉字和682个其它符号。汉字区的内码范围高字节从B0-F7，低字节从A1-FE，占用的码位是72*94=6768。其中有5个空位是D7FA-D7FE。PHPChina 开源社区门户mKM}!}3x
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GB2312支持的汉字太少。1995年的汉字扩展规范GBK1.0收录了21886个符号，它分为汉字区和图形符号区。汉字区包括21003个字符。PHPChina 开源社区门户|z E%wfz cl
5},w n%}4E1E*z*q,W0从ASCII、GB2312到GBK，这些编码方法是向下兼容的，即同一个字符在这些方案中总是有相同的编码，后面的标准支持更多的字符。在这些编码中，英文和中文可以统一地处理。区分中文编码的方法是高字节的最高位不为0。按照程序员的称呼，GB2312、GBK都属于双字节字符集 (DBCS)。PHPChina 开源社区门户%u0hU'f~2H+Y oAJ
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2000年的GB18030是取代GBK1.0的正式国家标准。该标准收录了27484个汉字，同时还收录了藏文、蒙文、维吾尔文等主要的少数民族文字。从汉字字汇上说，GB18030在GB13000.1的20902个汉字的基础上增加了CJK扩展A的6582个汉字（Unicode码0x3400-0x4db5），一共收录了27484个汉字。PHPChina 开源社区门户a U4K SU0@1V }0Q g
,]1Qfq g0CJK就是中日韩的意思。Unicode为了节省码位，将中日韩三国语言中的文字统一编码。GB13000.1就是ISO/IEC 10646-1的中文版，相当于Unicode 1.1。
4O_ su ] K0
P z X J d(lU'Q)e0GB18030的编码采用单字节、双字节和4字节方案。其中单字节、双字节和GBK是完全兼容的。4字节编码的码位就是收录了CJK扩展A的6582个汉字。 例如：UCS的0x3400在GB18030中的编码应该是8139EF30，UCS的0x3401在GB18030中的编码应该是8139EF31。
dOp"cw8w0PHPChina 开源社区门户0W { rC$W&bJ}_
微软提供了GB18030的升级包，但这个升级包只是提供了一套支持CJK扩展A的6582个汉字的新字体：新宋体-18030，并不改变内码。Windows 的内码仍然是GBK。
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VM'N"[\ R;]3u0这里还有一些细节：PHPChina 开源社区门户 A$c i ~*r l5J
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GB2312的原文还是区位码，从区位码到内码，需要在高字节和低字节上分别加上A0。
1E(_sD ?/wH0PHPChina 开源社区门户1Kfz C8R(}
对于任何字符编码，编码单元的顺序是由编码方案指定的，与endian无关。例如GBK的编码单元是字节，用两个字节表示一个汉字。 这两个字节的顺序是固定的，不受CPU字节序的影响。UTF-16的编码单元是word（双字节），word之间的顺序是编码方案指定的，word内部的字节排列才会受到endian的影响。后面还会介绍UTF-16。PHPChina 开源社区门户U9o5m l+Q*a'M%Ka
|PPmR}t8h'X0GB2312的两个字节的最高位都是1。但符合这个条件的码位只有128*128=16384个。所以GBK和GB18030的低字节最高位都可能不是1。不过这不影响DBCS字符流的解析：在读取DBCS字符流时，只要遇到高位为1的字节，就可以将下两个字节作为一个双字节编码，而不用管低字节的高位是什么。PHPChina 开源社区门户c M7S u?2Nd)W2^ hVD
]&z-m1{E02、Unicode、UCS和UTFPHPChina 开源社区门户^G] _k6|i s}*S
前面提到从ASCII、GB2312、GBK到GB18030的编码方法是向下兼容的。而Unicode只与ASCII兼容（更准确地说，是与ISO-8859-1兼容），与GB码不兼容。例如“汉”字的Unicode编码是6C49，而GB码是BABA。
1@9Vr J ^ce-K3}!m!`0PHPChina 开源社区门户6U ~1e$T%K*O w&G
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。PHPChina 开源社区门户f\,e[t9x Jn7L
h~ ?T m5} }/Z0根据维基百科全书(http://zh.wikipedia.org/wiki/)的记载：历史上存在两个试图独立设计Unicode的组织，即国际标准化组织（ISO）和一个软件制造商的协会（unicode.org）。ISO开发了ISO 10646项目，Unicode协会开发了Unicode项目。PHPChina 开源社区门户|-R0sv2c h:g
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在1991年前后，双方都认识到世界不需要两个不兼容的字符集。于是它们开始合并双方的工作成果，并为创立一个单一编码表而协同工作。从Unicode2.0开始，Unicode项目采用了与ISO 10646-1相同的字库和字码。PHPChina 开源社区门户%j0N)ZUV&u
5w)O P(oE,Pn_ O1`0目前两个项目仍都存在，并独立地公布各自的标准。Unicode协会现在的最新版本是2005年的Unicode 4.1.0。ISO的最新标准是ISO 10646-3:2003。PHPChina 开源社区门户)|y7xX(^(v
PHPChina 开源社区门户4_y&bU \(E } b8r
UCS只是规定如何编码，并没有规定如何传输、保存这个编码。例如“汉”字的UCS编码是6C49，我可以用4个ascii数字来传输、保存这个编码；也可以用utf-8编码:3个连续的字节E6 B1 89来表示它。关键在于通信双方都要认可。UTF-8、UTF-7、UTF-16都是被广泛接受的方案。UTF-8的一个特别的好处是它与ISO-8859-1完全兼容。UTF是“UCS Transformation Format”的缩写。
#G2r)Z$L*M2opA'fH0
D$n'@iHZg0IETF的RFC2781和RFC3629以RFC的一贯风格，清晰、明快又不失严谨地描述了UTF-16和UTF-8的编码方法。我总是记不得IETF是Internet Engineering Task Force的缩写。但IETF负责维护的RFC是Internet上一切规范的基础。PHPChina 开源社区门户(p] Cg `n
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2.1、内码和code page
4a Qql_(i&fO0目前Windows的内核已经支持Unicode字符集，这样在内核上可以支持全世界所有的语言文字。但是由于现有的大量程序和文档都采用了某种特定语言的编码，例如GBK，Windows不可能不支持现有的编码，而全部改用Unicode。PHPChina 开源社区门户)IqA-n.O*Q
%D R*r y.?/];A!B0Windows使用代码页(code page)来适应各个国家和地区。code page可以被理解为前面提到的内码。GBK对应的code page是CP936。PHPChina 开源社区门户[*w[)k N!kx
PHPChina 开源社区门户W OVH L] u(A
微软也为GB18030定义了code page：CP54936。但是由于GB18030有一部分4字节编码，而Windows的代码页只支持单字节和双字节编码，所以这个code page是无法真正使用的。PHPChina 开源社区门户QQR&f#X As&_
8U _~'d9y I9P]03、UCS-2、UCS-4、BMP
Pa"X] c)K4O c0UCS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。下面让我们做一些简单的数学游戏：PHPChina 开源社区门户|#h;mdrDp
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UCS-2有2^16=65536个码位，UCS-4有2^31=2147483648个码位。PHPChina 开源社区门户+k6d+TF)Nv
+hj9[8f w)dN m? U ~0UCS-4根据最高位为0的最高字节分成2^7=128个group。每个group再根据次高字节分为256个plane。每个plane根据第3个字节分为256行 (rows)，每行包含256个cells。当然同一行的cells只是最后一个字节不同，其余都相同。PHPChina 开源社区门户0l:U%^Az R [ a&B
PHPChina 开源社区门户&P2z.?P8U(MR.D4Qi
group 0的plane 0被称作Basic Multilingual Plane, 即BMP。或者说UCS-4中，高两个字节为0的码位被称作BMP。
`3a}'L5F0PHPChina 开源社区门户)u)rict4y(E
将UCS-4的BMP去掉前面的两个零字节就得到了UCS-2。在UCS-2的两个字节前加上两个零字节，就得到了UCS-4的BMP。而目前的UCS-4规范中还没有任何字符被分配在BMP之外。
O!b9IOzF0PHPChina 开源社区门户:N ]fN H
4、UTF编码
A,Ep{'`G0
:G-t dy#Lk3C L~0UTF-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：
1?yY5xs(D5n0
6K"i BI!Q m0UCS-2编码(16进制) UTF-8 字节流(二进制)
i`1~"]n00000 - 007F 0xxxxxxx
8pd0x&R6kIx%UCF00080 - 07FF 110xxxxx 10xxxxxx PHPChina 开源社区门户xa)T Y?
0800 - FFFF 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx PHPChina 开源社区门户Q7Qx lB-m9si
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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。PHPChina 开源社区门户 |eN R/un
P K(mq o0读者可以用记事本测试一下我们的编码是否正确。需要注意，UltraEdit在打开utf-8编码的文本文件时会自动转换为UTF-16，可能产生混淆。你可以在设置中关掉这个选项。更好的工具是Hex Workshop。PHPChina 开源社区门户)q8tr d~:{(O8l
r%~ a!|h#y6nr0UTF-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。PHPChina 开源社区门户3CC.{m},mD$Hl
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5、UTF的字节序和BOMPHPChina 开源社区门户a ~i5q J n+}
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“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”？
~ whhvw t"o0
$u7Uu?f#V*[&\ c F0Unicode规范中推荐的标记字节顺序的方法是BOM。BOM不是“Bill Of Material”的BOM表，而是Byte order Mark。BOM是一个有点小聪明的想法：PHPChina 开源社区门户*q-le Z9x"]it|
} k]4Z O0a!_ F y N0在UCS编码中有一个叫做"ZERO WIDTH NO-BREAK SPACE"的字符，它的编码是FEFF。而FFFE在UCS中是不存在的字符，所以不应该出现在实际传输中。UCS规范建议我们在传输字节流前，先传输字符"ZERO WIDTH NO-BREAK SPACE"。
!p }(u9_6~#r7^p0PHPChina 开源社区门户2Y/Uy:?-{'X(h&Z%~
这样如果接收者收到FEFF，就表明这个字节流是Big-Endian的；如果收到FFFE，就表明这个字节流是Little-Endian的。因此字符"ZERO WIDTH NO-BREAK SPACE"又被称作BOM。
y9dsTXM9g;@-h ["V1S0PHPChina 开源社区门户 {|&r4J ~[p9mE
UTF-8不需要BOM来表明字节顺序，但可以用BOM来表明编码方式。字符"ZERO WIDTH NO-BREAK SPACE"的UTF-8编码是EF BB BF（读者可以用我们前面介绍的编码方法验证一下）。所以如果接收者收到以EF BB BF开头的字节流，就知道这是UTF-8编码了。PHPChina 开源社区门户#zF9LO;YUY%R*ndl
PHPChina 开源社区门户JB I T bJ g
Windows就是使用BOM来标记文本文件的编码方式的。
y4sO"x)r@0PHPChina 开源社区门户q:bA.O'Sii {
6、进一步的参考资料PHPChina 开源社区门户 {Py%u$iz1X y P+M
本文主要参考的资料是 "Short overview of ISO-IEC 10646 and Unicode" (http://www.nada.kth.se/i18n/ucs/unicode-iso10646-oview.html)。PHPChina 开源社区门户e`'t3t}i:~ s
PHPChina 开源社区门户+nY lR cf*v#N
我还找了两篇看上去不错的资料，不过因为我开始的疑问都找到了答案，所以就没有看：PHPChina 开源社区门户,{oV}-Sk(w
XwH2Xb W%_&^t0"Understanding Unicode A general introduction to the Unicode Standard" (http://scrīpts.sil.org/cms/scrīpts/page.PHP?site_id=nrsi&item_id=IWS-Chapter04a) PHPChina 开源社区门户 W;`s0i;qUna0x
"Character set encoding basics Understanding character set encodings and legacy encodings" (http://scrīpts.sil.org/cms/scrīpts/page.PHP?site_id=nrsi&item_id=IWS-Chapter03) PHPChina 开源社区门户 q~:Th_/R3cb
我写过UTF-8、UCS-2、GBK相互转换的软件包，包括使用Windows API和不使用Windows API的版本。以后有时间的话，我会整理一下放到我的个人主页上(http://fmddlmyy.home4u.china.com)。
sB5r+k-o0PHPChina 开源社区门户Z0v6eCW$j!e [,]
我是想清楚所有问题后才开始写这篇文章的，原以为一会儿就能写好。没想到考虑措辞和查证细节花费了很长时间，竟然从下午1:30写到9:00。希望有读者能从中受益。PHPChina 开源社区门户EHqh!u {
PHPChina 开源社区门户1C7Mkg)H9hF
附录1 再说说区位码、GB2312、内码和代码页PHPChina 开源社区门户 sDR4jaI?
有的朋友对文章中这句话还有疑问：PHPChina 开源社区门户I_.G)O dv6|#W
“GB2312的原文还是区位码，从区位码到内码，需要在高字节和低字节上分别加上A0。”
y_ N M)U eG0PHPChina 开源社区门户j M#lX si)ty
我再详细解释一下：PHPChina 开源社区门户A$N k N d`'[
3xH e^ X0“GB2312的原文”是指国家1980年的一个标准《中华人民共和国国家标准 信息交换用汉字编码字符集 基本集 GB 2312-80》。这个标准用两个数来编码汉字和中文符号。第一个数称为“区”，第二个数称为“位”。所以也称为区位码。1-9区是中文符号，16-55区是一级汉字，56-87区是二级汉字。现在Windows也还有区位输入法，例如输入1601得到“啊”。（这个区位输入法可以自动识别16进制的GB2312和10进制的区位码，也就是说输入B0A1同样会得到“啊”。）PHPChina 开源社区门户$[ ~A9y S7Xi
5n QS{?0内码是指操作系统内部的字符编码。早期操作系统的内码是与语言相关的。现在的Windows在系统内部支持Unicode，然后用代码页适应各种语言，“内码”的概念就比较模糊了。微软一般将缺省代码页指定的编码说成是内码。
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内码这个词汇，并没有什么官方的定义，代码页也只是微软这个公司的叫法。作为程序员，我们只要知道它们是什么东西，没有必要过多地考证这些名词。PHPChina 开源社区门户#x8x9U K-_yF]:M S
6t(?,{bi N s:|0所谓代码页(code page)就是针对一种语言文字的字符编码。例如GBK的code page是CP936，BIG5的code page是CP950，GB2312的code page是CP20936。
6g~&D_V0PHPChina 开源社区门户PE!c qJK
Windows中有缺省代码页的概念，即缺省用什么编码来解释字符。例如Windows的记事本打开了一个文本文件，里面的内容是字节流：BA、BA、D7、D6。Windows应该去怎么解释它呢？PHPChina 开源社区门户.M;ov&wq ^YL C
PHPChina 开源社区门户+R S)I2R*h
是按照Unicode编码解释、还是按照GBK解释、还是按照BIG5解释，还是按照ISO8859-1去解释？如果按GBK去解释，就会得到“汉字”两个字。按照其它编码解释，可能找不到对应的字符，也可能找到错误的字符。所谓“错误”是指与文本作者的本意不符，这时就产生了乱码。
Y uy\d0PHPChina 开源社区门户:r6F{$zg;r!K
答案是Windows按照当前的缺省代码页去解释文本文件里的字节流。缺省代码页可以通过控制面板的区域选项设置。记事本的另存为中有一项ANSI，其实就是按照缺省代码页的编码方法保存。
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L`Y dm4Z0Windows的内码是Unicode，它在技术上可以同时支持多个代码页。只要文件能说明自己使用什么编码，用户又安装了对应的代码页，Windows就能正确显示，例如在HTML文件中就可以指定charset。
!@&o8_ w;I%m0PHPChina 开源社区门户"w{*q$x @&g `!p@-v+P K/P
有的HTML文件作者，特别是英文作者，认为世界上所有人都使用英文，在文件中不指定charset。如果他使用了0x80-0xff之间的字符，中文Windows又按照缺省的GBK去解释，就会出现乱码。这时只要在这个html文件中加上指定charset的语句，例如：
{GPcD_L,n0<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=ISO8859-1">PHPChina 开源社区门户%dj["b%qm dW
如果原作者使用的代码页和ISO8859-1兼容，就不会出现乱码了。
4e Q i B t e9E0
z,w^*^;@N@G._0再说区位码，啊的区位码是1601，写成16进制是0x10,0x01。这和计算机广泛使用的ASCII编码冲突。为了兼容00-7f的ASCII编码，我们在区位码的高、低字节上分别加上A0。这样“啊”的编码就成为B0A1。我们将加过两个A0的编码也称为GB2312编码，虽然GB2312的原文根本没提到这一点。
;o/G^-p],l0简单来说，unicode，gbk和大五码就是编码的值，而utf-8,uft-16之类就是这个值的表现形式．而前面那三种编码是一兼容的，同一个汉字，那三个码值是完全不一样的．如＂汉＂的uncode值与gbk就是不一样的，假设uncode为a040，gbk为b030，而uft-8码，就是把那个值表现的形式．utf-8码完全只针对uncode来组织的，如果ＧＢＫ要转ＵＴＦ－８必须先转uncode码，再转utf-8就ＯＫ了．PHPChina 开源社区门户,?5Ngh9lh5t
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我很早前就发现Unicode、Unicode big endian和UTF-8编码的txt文件的开头会多出几个字节，分别是FF、FE（Unicode）,FE、FF（Unicode big endian）,EF、BB、BF（UTF-8）。但这些标记是基于什么标准呢？
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问题二：
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我们一般将endian翻译成“字节序”，将big endian和little endian称作“大尾”和“小尾”。
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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。PHPChina 开源社区门户|z E%wfz cl
5},w n%}4E1E*z*q,W0从ASCII、GB2312到GBK，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都属于双字节字符集 (DBCS)。PHPChina 开源社区门户%u0hU'f~2H+Y oAJ
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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。从汉字字汇上说，GB18030在GB13000.1的20902个汉字的基础上增加了CJK扩展A的6582个汉字（Unicode码0x3400-0x4db5），一共收录了27484个汉字。PHPChina 开源社区门户a U4K SU0@1V }0Q g
,]1Qfq g0CJK就是中日韩的意思。Unicode为了节省码位，将中日韩三国语言中的文字统一编码。GB13000.1就是ISO/IEC 10646-1的中文版，相当于Unicode 1.1。
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P z X J d(lU'Q)e0GB18030的编码采用单字节、双字节和4字节方案。其中单字节、双字节和GBK是完全兼容的。4字节编码的码位就是收录了CJK扩展A的6582个汉字。 例如：UCS的0x3400在GB18030中的编码应该是8139EF30，UCS的0x3401在GB18030中的编码应该是8139EF31。
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微软提供了GB18030的升级包，但这个升级包只是提供了一套支持CJK扩展A的6582个汉字的新字体：新宋体-18030，并不改变内码。Windows 的内码仍然是GBK。
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VM'N"[\ R;]3u0这里还有一些细节：PHPChina 开源社区门户 A$c i ~*r l5J
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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。
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对于任何字符编码，编码单元的顺序是由编码方案指定的，与endian无关。例如GBK的编码单元是字节，用两个字节表示一个汉字。 这两个字节的顺序是固定的，不受CPU字节序的影响。UTF-16的编码单元是word（双字节），word之间的顺序是编码方案指定的，word内部的字节排列才会受到endian的影响。后面还会介绍UTF-16。PHPChina 开源社区门户U9o5m l+Q*a'M%Ka
|PPmR}t8h'X0GB2312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。PHPChina 开源社区门户c M7S u?2Nd)W2^ hVD
]&z-m1{E02、Unicode、UCS和UTFPHPChina 开源社区门户^G] _k6|i s}*S
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。
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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。PHPChina 开源社区门户f\,e[t9x Jn7L
h~ ?T m5} }/Z0根据维基百科全书(http://zh.wikipedia.org/wiki/)的记载：历史上存在两个试图独立设计Unicode的组织，即国际标准化组织（ISO）和一个软件制造商的协会（unicode.org）。ISO开发了ISO 10646项目，Unicode协会开发了Unicode项目。PHPChina 开源社区门户|-R0sv2c h:g
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在1991年前后，双方都认识到世界不需要两个不兼容的字符集。于是它们开始合并双方的工作成果，并为创立一个单一编码表而协同工作。从Unicode2.0开始，Unicode项目采用了与ISO 10646-1相同的字库和字码。PHPChina 开源社区门户%j0N)ZUV&u
5w)O P(oE,Pn_ O1`0目前两个项目仍都存在，并独立地公布各自的标准。Unicode协会现在的最新版本是2005年的Unicode 4.1.0。ISO的最新标准是ISO 10646-3:2003。PHPChina 开源社区门户)|y7xX(^(v
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UCS只是规定如何编码，并没有规定如何传输、保存这个编码。例如“汉”字的UCS编码是6C49，我可以用4个ascii数字来传输、保存这个编码；也可以用utf-8编码:3个连续的字节E6 B1 89来表示它。关键在于通信双方都要认可。UTF-8、UTF-7、UTF-16都是被广泛接受的方案。UTF-8的一个特别的好处是它与ISO-8859-1完全兼容。UTF是“UCS Transformation Format”的缩写。
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D$n'@iHZg0IETF的RFC2781和RFC3629以RFC的一贯风格，清晰、明快又不失严谨地描述了UTF-16和UTF-8的编码方法。我总是记不得IETF是Internet Engineering Task Force的缩写。但IETF负责维护的RFC是Internet上一切规范的基础。PHPChina 开源社区门户(p] Cg `n
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2.1、内码和code page
4a Qql_(i&fO0目前Windows的内核已经支持Unicode字符集，这样在内核上可以支持全世界所有的语言文字。但是由于现有的大量程序和文档都采用了某种特定语言的编码，例如GBK，Windows不可能不支持现有的编码，而全部改用Unicode。PHPChina 开源社区门户)IqA-n.O*Q
%D R*r y.?/];A!B0Windows使用代码页(code page)来适应各个国家和地区。code page可以被理解为前面提到的内码。GBK对应的code page是CP936。PHPChina 开源社区门户[*w[)k N!kx
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微软也为GB18030定义了code page：CP54936。但是由于GB18030有一部分4字节编码，而Windows的代码页只支持单字节和双字节编码，所以这个code page是无法真正使用的。PHPChina 开源社区门户QQR&f#X As&_
8U _~'d9y I9P]03、UCS-2、UCS-4、BMP
Pa"X] c)K4O c0UCS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。下面让我们做一些简单的数学游戏：PHPChina 开源社区门户|#h;mdrDp
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UCS-2有2^16=65536个码位，UCS-4有2^31=2147483648个码位。PHPChina 开源社区门户+k6d+TF)Nv
+hj9[8f w)dN m? U ~0UCS-4根据最高位为0的最高字节分成2^7=128个group。每个group再根据次高字节分为256个plane。每个plane根据第3个字节分为256行 (rows)，每行包含256个cells。当然同一行的cells只是最后一个字节不同，其余都相同。PHPChina 开源社区门户0l:U%^Az R [ a&B
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group 0的plane 0被称作Basic Multilingual Plane, 即BMP。或者说UCS-4中，高两个字节为0的码位被称作BMP。
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将UCS-4的BMP去掉前面的两个零字节就得到了UCS-2。在UCS-2的两个字节前加上两个零字节，就得到了UCS-4的BMP。而目前的UCS-4规范中还没有任何字符被分配在BMP之外。
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4、UTF编码
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:G-t dy#Lk3C L~0UTF-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：
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6K"i BI!Q m0UCS-2编码(16进制) UTF-8 字节流(二进制)
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8pd0x&R6kIx%UCF00080 - 07FF 110xxxxx 10xxxxxx PHPChina 开源社区门户xa)T Y?
0800 - FFFF 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx PHPChina 开源社区门户Q7Qx lB-m9si
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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。PHPChina 开源社区门户 |eN R/un
P K(mq o0读者可以用记事本测试一下我们的编码是否正确。需要注意，UltraEdit在打开utf-8编码的文本文件时会自动转换为UTF-16，可能产生混淆。你可以在设置中关掉这个选项。更好的工具是Hex Workshop。PHPChina 开源社区门户)q8tr d~:{(O8l
r%~ a!|h#y6nr0UTF-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。PHPChina 开源社区门户3CC.{m},mD$Hl
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5、UTF的字节序和BOMPHPChina 开源社区门户a ~i5q J n+}
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“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”？
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$u7Uu?f#V*[&\ c F0Unicode规范中推荐的标记字节顺序的方法是BOM。BOM不是“Bill Of Material”的BOM表，而是Byte order Mark。BOM是一个有点小聪明的想法：PHPChina 开源社区门户*q-le Z9x"]it|
} k]4Z O0a!_ F y N0在UCS编码中有一个叫做"ZERO WIDTH NO-BREAK SPACE"的字符，它的编码是FEFF。而FFFE在UCS中是不存在的字符，所以不应该出现在实际传输中。UCS规范建议我们在传输字节流前，先传输字符"ZERO WIDTH NO-BREAK SPACE"。
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这样如果接收者收到FEFF，就表明这个字节流是Big-Endian的；如果收到FFFE，就表明这个字节流是Little-Endian的。因此字符"ZERO WIDTH NO-BREAK SPACE"又被称作BOM。
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UTF-8不需要BOM来表明字节顺序，但可以用BOM来表明编码方式。字符"ZERO WIDTH NO-BREAK SPACE"的UTF-8编码是EF BB BF（读者可以用我们前面介绍的编码方法验证一下）。所以如果接收者收到以EF BB BF开头的字节流，就知道这是UTF-8编码了。PHPChina 开源社区门户#zF9LO;YUY%R*ndl
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Windows就是使用BOM来标记文本文件的编码方式的。
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6、进一步的参考资料PHPChina 开源社区门户 {Py%u$iz1X y P+M
本文主要参考的资料是 "Short overview of ISO-IEC 10646 and Unicode" (http://www.nada.kth.se/i18n/ucs/unicode-iso10646-oview.html)。PHPChina 开源社区门户e`'t3t}i:~ s
PHPChina 开源社区门户+nY lR cf*v#N
我还找了两篇看上去不错的资料，不过因为我开始的疑问都找到了答案，所以就没有看：PHPChina 开源社区门户,{oV}-Sk(w
XwH2Xb W%_&^t0"Understanding Unicode A general introduction to the Unicode Standard" (http://scrīpts.sil.org/cms/scrīpts/page.PHP?site_id=nrsi&item_id=IWS-Chapter04a) PHPChina 开源社区门户 W;`s0i;qUna0x
"Character set encoding basics Understanding character set encodings and legacy encodings" (http://scrīpts.sil.org/cms/scrīpts/page.PHP?site_id=nrsi&item_id=IWS-Chapter03) PHPChina 开源社区门户 q~:Th_/R3cb
我写过UTF-8、UCS-2、GBK相互转换的软件包，包括使用Windows API和不使用Windows API的版本。以后有时间的话，我会整理一下放到我的个人主页上(http://fmddlmyy.home4u.china.com)。
sB5r+k-o0PHPChina 开源社区门户Z0v6eCW$j!e [,]
我是想清楚所有问题后才开始写这篇文章的，原以为一会儿就能写好。没想到考虑措辞和查证细节花费了很长时间，竟然从下午1:30写到9:00。希望有读者能从中受益。PHPChina 开源社区门户EHqh!u {
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附录1 再说说区位码、GB2312、内码和代码页PHPChina 开源社区门户 sDR4jaI?
有的朋友对文章中这句话还有疑问：PHPChina 开源社区门户I_.G)O dv6|#W
“GB2312的原文还是区位码，从区位码到内码，需要在高字节和低字节上分别加上A0。”
y_ N M)U eG0PHPChina 开源社区门户j M#lX si)ty
我再详细解释一下：PHPChina 开源社区门户A$N k N d`'[
3xH e^ X0“GB2312的原文”是指国家1980年的一个标准《中华人民共和国国家标准 信息交换用汉字编码字符集 基本集 GB 2312-80》。这个标准用两个数来编码汉字和中文符号。第一个数称为“区”，第二个数称为“位”。所以也称为区位码。1-9区是中文符号，16-55区是一级汉字，56-87区是二级汉字。现在Windows也还有区位输入法，例如输入1601得到“啊”。（这个区位输入法可以自动识别16进制的GB2312和10进制的区位码，也就是说输入B0A1同样会得到“啊”。）PHPChina 开源社区门户$[ ~A9y S7Xi
5n QS{?0内码是指操作系统内部的字符编码。早期操作系统的内码是与语言相关的。现在的Windows在系统内部支持Unicode，然后用代码页适应各种语言，“内码”的概念就比较模糊了。微软一般将缺省代码页指定的编码说成是内码。
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内码这个词汇，并没有什么官方的定义，代码页也只是微软这个公司的叫法。作为程序员，我们只要知道它们是什么东西，没有必要过多地考证这些名词。PHPChina 开源社区门户#x8x9U K-_yF]:M S
6t(?,{bi N s:|0所谓代码页(code page)就是针对一种语言文字的字符编码。例如GBK的code page是CP936，BIG5的code page是CP950，GB2312的code page是CP20936。
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Windows中有缺省代码页的概念，即缺省用什么编码来解释字符。例如Windows的记事本打开了一个文本文件，里面的内容是字节流：BA、BA、D7、D6。Windows应该去怎么解释它呢？PHPChina 开源社区门户.M;ov&wq ^YL C
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是按照Unicode编码解释、还是按照GBK解释、还是按照BIG5解释，还是按照ISO8859-1去解释？如果按GBK去解释，就会得到“汉字”两个字。按照其它编码解释，可能找不到对应的字符，也可能找到错误的字符。所谓“错误”是指与文本作者的本意不符，这时就产生了乱码。
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答案是Windows按照当前的缺省代码页去解释文本文件里的字节流。缺省代码页可以通过控制面板的区域选项设置。记事本的另存为中有一项ANSI，其实就是按照缺省代码页的编码方法保存。
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L`Y dm4Z0Windows的内码是Unicode，它在技术上可以同时支持多个代码页。只要文件能说明自己使用什么编码，用户又安装了对应的代码页，Windows就能正确显示，例如在HTML文件中就可以指定charset。
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有的HTML文件作者，特别是英文作者，认为世界上所有人都使用英文，在文件中不指定charset。如果他使用了0x80-0xff之间的字符，中文Windows又按照缺省的GBK去解释，就会出现乱码。这时只要在这个html文件中加上指定charset的语句，例如：
{GPcD_L,n0<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=ISO8859-1">PHPChina 开源社区门户%dj["b%qm dW
如果原作者使用的代码页和ISO8859-1兼容，就不会出现乱码了。
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z,w^*^;@N@G._0再说区位码，啊的区位码是1601，写成16进制是0x10,0x01。这和计算机广泛使用的ASCII编码冲突。为了兼容00-7f的ASCII编码，我们在区位码的高、低字节上分别加上A0。这样“啊”的编码就成为B0A1。我们将加过两个A0的编码也称为GB2312编码，虽然GB2312的原文根本没提到这一点。
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