主要内容
Unicode是由于传统的字符编码方式的局限性而产生的,例如ISO 8859所定义的字符虽然在不同的国家中广泛地使用,可是在不同国家间却经常出现不相容的情况。很多传统的编码方式都具有一个共通的问题,即其容许电脑进行双语环境式的处理(通常使用拉丁字母以及其本地语言),但却无法同时支援多语言环境式的处理(指可同时处理混合多种语言的情况)。
Unicode试图将字位(字素,graphemes)与类字位字符加以认定与编码,而非以不同的字形(glyphs)来加以区分。然而在汉字的个案来看,这样方式有时会引起一字多形的认定争议(详见中日韩统一表意文字主题)。
在文字处理方面,Unicode的功用是为每一个字符提供一个唯一的代码(即一组数字),而不是一种字形。换句话说,Unicode是将字符以一种抽象的方式来呈现,而将视觉上的演绎工作(例如字体大小、外观形状、字体形态、文体等)留给其他软件来处理,例如网页浏览器或是文字处理器。
为了使Unicode与已存在和广泛使用的旧有编码互相兼容,尤其是差不多所有电脑系统都支援的基本拉丁字母部分,所以Unicode的首256字符仍旧保留给ISO8859-1所定义的字符,使既有的西欧语系文字的转换不需特别考量;另方面因相同的原因,Unicode 把大量相同的字符重复编到不同的字符码中去,使得旧有纷杂的编码方式得以和Unicode编码间互相直接转换,而不会遗失任何资讯2。举例来说,全角格式区段包含了主要的拉丁字母的全角格式,在中文、日文、以及韩文字形当中,这些字符以全角的方式来呈现,而不以常见的半角形式显示,这对竖排文字和等宽排列文字有重要作用。
起源Unicode 是为了解决传统的字符编码方案的局限而产生的,例如ISO 8859所定义的字符虽然在不同的国家中广泛地使用,可是在不同国家间却经常出现不兼容的情况。很多传统的编码方式都有一个共同的问题,即容许电脑处理双语环境(通常使用拉丁字母以及其本地语言),但却无法同时支持多语言环境(指可同时处理多种语言混合的情况)。
几乎所有电脑系统都支持基本拉丁字母,并各自支持不同的其他编码方式。Unicode为了和它们相互兼容,其首256字符保留给ISO 8859-1所定义的字符,使既有的西欧语系文字的转换不需特别考量;并且把大量相同的字符重复编到不同的字符码中去,使得旧有纷杂的编码方式得以和Unicode编码间互相直接转换,而不会丢失任何信息。举例来说,全角格式区段包含了主要的拉丁字母的全角格式,在中文、日文、以及韩文字形当中,这些字符以全角的方式来呈现,而不以常见的半角形式显示,这对竖排文字和等宽排列文字有重要作用。
在表示一个Unicode的字符时,通常会用“U+”然后紧接着一组十六进制的数字来表示这一个字符。在基本多文种平面(英文为 Basic Multilingual Plane,简写 BMP。它又简称为“零号平面”, plane 0)里的所有字符,要用四位十六进制数(例如U+4AE0,共支持六万多个字符);在零号平面以外的字符则需要使用五位或六位十六进制数了。旧版的Unicode标准使用相近的标记方法,但却有些微的差异:在Unicode 3.0里使用“U-”然后紧接着八位数,而“U+”则必须随后紧接着四位数。3
编码类别Unicode是国际组织制定的可以容纳世界上所有文字和符号的字符编码方案。目前的Unicode字符分为17组编排,0x0000 至 0xFFFF,每组称为平面(Plane),而每平面拥有65536个码位,共1114112个。然而目前只用了少数平面。UTF-8、UTF-16、UTF-32都是将数字转换到程序数据的编码方案。
通用字符集(Universal Character Set, UCS)是由ISO制定的ISO 10646(或称ISO/IEC 10646)标准所定义的标准字符集。UCS-2用两个字节编码,UCS-4用4个字节编码。
UCS-4UCS-4根据最高位为0的最高字节分成27=128个group。每个group再根据次高字节分为256个平面(plane)。每个平面根据第3个字节分为256行 (row),每行有256个码位(cell)。group 0的平面0被称作BMP(Basic Multilingual Plane)。如果UCS-4的前两个字节为全零,那么将UCS-4的BMP去掉前面的两个零字节就得到了UCS-2。每个平面有216=65536个码位。Unicode计划使用了17个平面,一共有17×65536=1114112个码位。在Unicode 5.0.0版本中,已定义的码位只有238605个,分布在平面0、平面1、平面2、平面14、平面15、平面16。其中平面15和平面16上只是定义了两个各占65534个码位的专用区(Private Use Area),分别是0xF0000-0xFFFFD和0x100000-0x10FFFD。所谓专用区,就是保留给大家放自定义字符的区域,可以简写为PUA。
平面0也有一个专用区:0xE000-0xF8FF,有6400个码位。平面0的0xD800-0xDFFF,共2048个码位,是一个被称作代理区(Surrogate)的特殊区域。代理区的目的用两个UTF-16字符表示BMP以外的字符。在介绍UTF-16编码时会介绍。
如前所述在Unicode 5.0.0版本中,238605-65534*2-6400-2048=99089。余下的99089个已定义码位分布在平面0、平面1、平面2和平面14上,它们对应着Unicode定义的99089个字符,其中包括71226个汉字。平面0、平面1、平面2和平面14上分别定义了52080、3419、43253和337个字符。平面2的43253个字符都是汉字。平面0上定义了27973个汉字。
在Unicode中:汉字“字”对应的数字是23383(十进制),十六进制表示为5B57。在Unicode中,我们有很多方式将数字23383表示成程序中的数据,包括:UTF-8、UTF-16、UTF-32。UTF是“Unicode Transformation Format”的缩写,可以翻译成Unicode字符集转换格式,即怎样将Unicode定义的数字转换成程序数据。
UTF-8UTF-8以字节为单位对Unicode进行编码。从Unicode到UTF-8的编码方式如下:
|| ||
UTF-16UTF-16编码以16位无符号整数为单位。我们把Unicode编码记作U。编码规则如下:
如果U