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UTF-8(7) Linux Programmer's Manual UTF-8(7)

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UTF-8 - ASCII 兼容的多字節 Unicode 編碼

描述

The Unicode 字符集使用的是 16 位(雙字節)碼。最普遍的 Unicode 編碼方法( UCS-2) 由一個 16 位雙字序列組成。 這樣的字符串中包括了的一些如‘\0’或‘/’這樣的在文件名中或者是在 C 庫函數中具有特殊意義的字符。 另外,如果沒有做重大的修正的話,大部分操作 ASCII 碼文件的 UNIX 工具不能夠正確識別 16 位的字符。因此, UCS-2 對於 Unicode 的文件名、文本文件、環境變量等等來說並不是一種合適的外部編碼方式。 ISO 10646 Universal Character Set (UCS), 是 Unicode 的超集,甚至使用了 31 位編碼方式, 另外還有使用 32 編碼的 UCS-4 也有同樣上述的問題。 UCS-4 而用 UTF-8Unicode UCS 編碼 就不會存在這樣的問題。所以,UTF-8 很明顯的是在 UNIX 類操作系統下的 Unicode 字符集的解決方案。

屬性

UTF-8 編碼具有以下優良屬性:
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UCS 字符從 0x00000000 到 0x0000007f (傳統的 US-ASCII 字符)簡單地編碼爲字節 0x00 到 0x7f (與 ASCII 碼兼容)。 這意味着只包含 7 位 ASCII 字符的文件和字符串在 ASCIIUTF-8. 編碼方式下是完全一樣的。
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所有大於 0x7f 的 UCS 字符被編碼成爲多字節序列。該序列全部是由 0x80 到 0fd 的字符組成, 這樣就不會有標準 ASCII 字符會 被作爲某個字的一個部分這種現象出現, 對於‘\0’和‘\[u2019]這樣的特殊字符來說也就不會有問題了。
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保留了 UCS-4 字典中的字節串的排列順序。
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所有 2^32 次方的 UCS 碼都能夠使用 UTF-8 來進行編碼。
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0xfe 和 0xff 兩個字符在 UTF-8 中不會被用到。
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表示非 ASCII 碼的 UCS 多字節串的開始字符總是 0xc0 到 0xfd 之間的字符,並會指出該串的長度。 多字節串的其他字符都是 0x80 到 0xbf 之間的字符。 這使得再同步非常簡單,並令編碼是無態的, 丟字節現象也不容易發生。
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UTF-8 編碼的 UCS 字符可以增加到 6 個字節的長度。而 Unicode 只能增加到 3 個字節長。由於 Linux 只使用 16 位的 UnicodeUCS 的子集。所以在 Linux 下, UTF-8 多字節串長度最多不會超過三個字節。

編碼方式

下面的字節串用來表示一個字符。用什麼串依照該字符在 UCS 編碼中的序號來定:
0x00000000 - 0x0000007F:
0xxxxxxx
0x00000080 - 0x000007FF:
110xxxxx 10xxxxxx
0x00000800 - 0x0000FFFF:
1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
0x00010000 - 0x001FFFFF:
11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
0x00200000 - 0x03FFFFFF:
111110xx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
0x04000000 - 0x7FFFFFFF:
1111110x 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
這裏 xxx 的位置二進制位形式的字符編碼填入。 只用最短的那個足夠表達一個字符編碼數的多字節串。

舉例說明

Unicode 字符 0xa9 = 1010 1001 (版權所有的符號) 在 UTF-8 中被編碼爲:
11000010 10101001 = 0xc2 0xa9
字符0x2260 = 0010 0010 0110 0000 (“不等於”符號)被編碼爲:
11100010 10001001 10100000 = 0xe2 0x89 0xa0

遵循標準

ISO 10646, Unicode 1.1, XPG4, Plan 9.

作者

Markus Kuhn

參考

unicode(7)
 

[中文版維護人]

billpan <billpan@yeah.net>

[中文版最新更新]

2000/11/09

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1995-11-26 Linux