浅析ASCII、Unicode和UTF-8三种常见字符编码

什么是字符编码？

计算机只能处理数字，如果要处理文本，就必须先把文本转换为数字才能处理。最早的计算机在设计时采用8个比特（bit）作为一个字节（byte），所以，一个字节能表示的最大的整数就是255（二进制11111111=十进制255），如果要表示更大的整数，就必须用更多的字节。比如两个字节可以表示的最大整数是65535，4个字节可以表示的最大整数是4294967295。

ASCII编码：

　　由于计算机是美国人发明的，因此，最早只有127个字母被编码到计算机里，也就是大小写英文字母、数字和一些符号，这个编码表被称为ASCII编码，比如大写字母 A 的编码是65，小写字母 z 的编码是122。

　　但是要处理中文显然一个字节是不够的，至少需要两个字节，而且还不能和ASCII编码冲突，所以，中国制定了GB2312编码，用来把中文编进去。

　　全世界有上百种语言，日本把日文编到Shift_JIS里，韩国把韩文编到Euc-kr里，各国有各国的标准，就会不可避免地出现冲突，结果就是，在多语言混合的文本中，显示出来会有乱码。

Unicode编码：

　　因此，Unicode应运而生。Unicode把所有语言都统一到一套编码里，这样就不会再有乱码问题了。Unicode标准也在不断发展，但最常用的是用两个字节表示一个字符（如果要用到非常偏僻的字符，就需要4个字节）。现代操作系统和大多数编程语言都直接支持Unicode。

ASCII编码和Unicode编码的区别：

　　1）ASCII编码是1个字节，而Unicode编码通常是2个字节，举例如下。

　　字母 A 用ASCII编码是十进制的65，二进制的01000001；

　　字符 0 用ASCII编码是十进制的48，二进制的00110000，注意字符 '0' 和整数 0 是不同的；

　　汉字 中 已经超出了ASCII编码的范围，用Unicode编码是十进制的20013，二进制的01001110 00101101。

　　如果把ASCII编码的 A 用Unicode编码，只需要在前面补0就可以，因此， A 的Unicode编码是00000000 01000001。

UTF-8编码：

　　新问题的出现：如果统一成Unicode编码，乱码问题从此消失了。但是，如果你写的文本基本上全部是英文的话，用Unicode编码比ASCII编码需要多一倍的存储空间，在存储和传输上就十分不划算。

　　因此，又出现了把Unicode编码转化为“可变长编码”的UTF-8编码。UTF-8编码把一个Unicode字符根据不同的数字大小编码成1-6个字节，常用的英文字母被编码成1个字节，汉字通常是3个字节，只有很生僻的字符才会被编码成4-6个字节。如果你要传输的文本包含大量英文字符，用UTF-8编码就能节省空间：

　　从上面的表格可以发现UTF-8编码一个额外的好处，就是ASCII编码实际上可以被看成是UTF-8编码的一部分，所以，大量只支持ASCII编码的历史遗留软件可以在UTF-8编码下继续工作。

　　谢谢清香白莲素还真的点评，强调一下，unicode是一种编码方式，和ascii是同一个概念，而UTF-8，UTF-16等是一种存储方式，在存储和传输上节约空间、提高性能的一种编码形式。

计算机系统通用的字符编码工作方式：

　　在计算机内存中，统一使用Unicode编码，当需要保存到硬盘或者需要传输的时候，就转换为UTF-8编码。

　　用记事本编辑的时候，从文件读取的UTF-8字符被转换为Unicode字符到内存里，编辑完成后，保存的时候再把Unicode转换为UTF-8保存到文件：

　　浏览网页的时候，服务器会把动态生成的Unicode内容转换为UTF-8再传输到浏览器：

　　所以很多网页的源码上会有类似<meta charset="UTF-8" />的信息，表示该网页正是用的UTF-8编码。