Unicode編碼解碼

Amd794發表於2023-12-09
Unicode

一、Unicode概述

Unicode是一種字元編碼標準，旨在解決不同字符集之間的相容性問題。它為全球所有語言提供了一種統一的編碼方式，使得各種字元能夠在計算機系統中正確顯示和處理。Unicode字符集包含了世界上幾乎所有的字元，包括中文字元、英文字元、數字、特殊符號等。

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二、Unicode編碼原理

  1. 編碼方式

Unicode採用UTF-16和UTF-8兩種編碼方式。UTF-16是一種定長編碼，每個字元佔用2個或4個位元組；UTF-8是一種可變長編碼，每個字元佔用1個、2個或3個位元組。

  1. 編碼範圍

Unicode字元分為兩個範圍：基本平面（BMP，0x0000 - 0xFFFF）和補充平面（SMP，0x10000 - 0x10FFFF）。BMP範圍內的字元使用UTF-16編碼，佔用2個位元組；SMP範圍內的字元使用UTF-16編碼，佔用4個位元組。

  1. 編碼示例

以中文為例，UTF-8編碼為：

  • 常用漢字：佔用3個位元組，如“中”字編碼為0xE4、0xBD、0xAD；
  • 罕用漢字：佔用4個位元組，如“𠮷”字編碼為0x2007D、0x00、0x00、0x7D。

三、Unicode解碼技術

  1. 字串轉碼

將字串轉換為Unicode編碼，可以使用Python內建的ord()函式獲取每個字元的編碼值。以下是一個示例：

python

s = "你好，世界！"
unicode_str = "".join(chr(ord(c)) for c in s)
print(unicode_str)

 

  1. 碼錶轉換

將Unicode編碼轉換為字元，可以使用Python的unichr()函式。以下是一個示例：

python

code_list = [0x4F60, 0x597D, 0x5B57]
utf8_str = "".join(unichr(c) for c in code_list)
print(utf8_str)

 

  1. 編碼和解碼庫

Python提供了豐富的編碼和解碼庫，如codecs、gbk、utf8等。以下是一個使用codecs庫進行編碼和解碼的示例：

python

import codecs

# 編碼
with codecs.open("input.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
    utf8_str = f.read()

# 解碼
with codecs.open("output.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write(utf8_str)

 

四、Unicode編碼解碼實戰

  1. 處理中文亂碼

在網頁開發中，經常遇到中文亂碼問題。原因可能是瀏覽器解析網頁時，字元編碼設定不正確。解決方法是：

  • 在HTML檔案頭部新增宣告；
  • 確保伺服器返回的資料時使用UTF-8編碼；
  • 檢查文字編輯器的編碼設定，確保儲存時使用UTF-8編碼。
  1. 處理文字合併問題

在文字處理中，可能需要將多個字串合併為一個。如果字符集不統一，會導致合併錯誤。以下是一個使用Unicode編碼合併字串的示例：

python

s1 = "你好，"
s2 = "世界！"
utf8_str = s1 + s2
print(utf8_str)

 

五、總結

Unicode編碼解碼技術在現代計算機系統中具有重要意義。瞭解其編碼原理和實戰應用，能夠幫助我們更好地處理各種字符集問題，確保字元的正確顯示和處理。在實際開發過程中，要時刻關注編碼設定，避免編碼問題帶來的困擾。

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