字符編碼

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字符編碼的原理是將字符（如字母、數字、符號等）映射為計算機能夠處理的數字形式。

關鍵概念

字符集是包含所有要表示的字符的集合4。例如，ASCII字符集包含128個字符，包括英文字母、數字和一些特殊符號。Unicode字符集則更為廣泛，可以包含全世界幾乎所有的字符，使用16位或32位二進制數來表示每個字符。

編碼系統是為一套自然語言設計的編碼方式，它將字符集中的每個字符與二進制數據進行一一映射1。例如，ASCII編碼使用一個字節（8位二進制）來表示所有可打印的ASCII字符。

字庫是包含字符圖像數據的集合，可以是位圖字庫或矢量字庫。位圖字庫中，每個字符由固定大小的像素矩陣表示；矢量字庫中，字符則通過數學公式（如線條、曲線等）來描述。

字符編碼的過程包括將字符從視覺形態轉換為二進制數據。例如，ASCII碼將每個字符映射為一個7位的二進制數，有時為了存儲方便，會在實際使用中擴展為一個字節（8位）。Unicode編碼則根據字符的複雜程度，使用16位或32位二進制數來表示。

解碼是將存儲或傳輸的二進制數據轉換回字符的過程。計算機在讀取或顯示文本時，需要將二進制數據解碼為對應的字符，以便用戶理解和處理。

ASCII：使用7位二進制數表示128個字符，是最早的字符編碼標準之一。

GBK：適用於簡體中文的編碼，擴展了ASCII字符集，包含約2萬個漢字和符號。

UTF-8：一種可變長度的編碼，能夠表示Unicode字符集中的所有字符，廣泛用於互聯網^[1]上的文本存儲和傳輸。

Unicode：一種國際通用的字符編碼標準，使用16位或32位二進制數表示字符，解決了多語言字符顯示的問題。

通過這些編碼原理和標準的應用，計算機^[2]能夠有效地存儲、處理和顯示各種自然語言文本。