折騰了兩天的結果 來源： 田野wafield的日志

一 GB2312與cp936

1. GB2312簡介

GB2312即GB2312-80，誕生于1981年，共收錄6763個漢字，其中一級漢字3755個，二級漢字3008個；同時收錄了包括拉丁字母、希臘字母、日文平假名及片假名字母、俄語西里爾字母在內的682個字符，共7445個字符。GB2312的出現，基本滿足了漢字的計算機處理需要，它所收錄的漢字已經覆蓋中國大陸99.75%的使用頻率。用區位碼表示。范圍：區（01-87），位（01-94）。

2. Code Page

在Windows中使用VIM打開一個以GB2312方式編碼的文檔時，file encoding顯示的是“cp936”。在Windows中，code page指的就是字符集，在其他操作系統中稱為字符編碼（character encodings），兩者是同一概念。code pages在80到90年代的Windows操作系統中使用，當Windows實現了Unicode時，code pages就逐漸被取代。Code Page這個詞來源于IBM的基于EBCDIC的mainframe系統，但包括微軟、SAP和Oracle在內的很多制造商都使用這個說法。

另一個很奇怪的事情是，同樣一份以GB2312編碼的文檔，在Windows里用VIM打開，就顯示為cp936編碼；在Linux里打開時卻顯示為utf-8編碼，而不是“cp936”的unix說法“euc-cn”！但是以十六進制方式查看，發現文字確實是以GB2312編碼的?？赡苁?/span>vimrc里不知道哪兒寫錯了。具體情況請見VIM的幫助文檔“:h encoding-values”。

3. GB2312的編碼

每個漢字及符號以兩個字節來表示，高位字節使用了0xA1-0xF7；低位字節使用了0xA1-0xFE。 由于一級漢字從16區起始，漢字區的“高位字節”的范圍是0xB0-0xF7，“低位字節”的范圍是0xA1-0xFE。

Unicode出現后，GB2312的全部7445個字符都在Unicode的覆蓋范圍之內，并分布在U+00A4到U+FFE5之間。另外，GB2312的常用漢字按拼音排列，次常用漢字按筆畫排列，因此與Unicode的漢字部分的字序是不同的。

二 GBK（Chinese Internal Code Specification）

1. 簡介

GBK誕生于1993年的Unicode 1.1版之后。之前的GB2312-80只有6763個漢字，且很多漢字在1981年之后才得到簡化，故中國大陸制定了等同于Unicode 1.1版的“GB 13000.1-93”，收錄中國大陸、臺灣、日本、韓國的通用字符集，共20902個漢字。微軟利用GB 2312-80未使用的編碼空間，收錄GB 13000.1-93全部字符制定了GBK編碼。最早實現于Windows 95簡體中文版。雖然GBK收錄GB 13000.1-93的全部字符，但編碼方式并不相同。以下為GBK的雙字節編碼示意：

2. 編碼

字符有一字節和雙字節編碼，00-7F范圍內是一位，和ASCII保持一致，此范圍內嚴格上說有96個文字和32個控制符號。雙字節中，第一字節的范圍是81-FE（也就是不含80和FF），第二字節的一部分領域在40-FE，其他領域在80-FE。

三 GB18030

1. 簡介

最新版本為GB 18030-2005，與GB 2312-1980完全兼容，與GBK基本兼容，支持GB 13000及Unicode的全部統一漢字，共收錄漢字70244個。與UTF-8 相同，采用多字節編碼，每個字可以由1個、2個或4個字節組成。支持中國國內少數民族的文字，收錄范圍包含繁體漢字以及日韓漢字。

2. 編碼

單字節部分，收錄了GB/T 11383-1989的0x00到0x7F全部128個字符；雙字節部分：GB 13000.1-1993的全部CJK統一漢字字符等，其首字節碼位從0x81至0xFE，尾字節碼位分別是0x40至0x7E和0x80至0xFE。；四字節部分：收錄了上述雙字節字符之外的，GB 13000的CJK統一漢字擴充A、CJK統一漢字擴充B和已經在GB 13000中編碼的中國少數民族文字的字符，采用0x30至0x39作為對雙字節編碼的擴充的后綴。這樣擴充的四字節編碼，其范圍為0x81308130到0xFE39FE39。四字節字符的第一個字節的編碼為0x81至0xFE；第二個字節的編碼范圍為0x30至0x39；第三個字節編碼范圍為0x81至0xFE；第四個字節編碼范圍為0x30至0x39。

四 Unicode

1. Unicode中的scripts

Unicode中的script指的是一種或多種書寫系統中，用來代表文字信息的一個字符或其他書寫符號的集合。例如，俄語和烏克蘭語分別是西里爾script的不同子集。有些script支持且僅支持一種書寫系統和語言，如亞美尼亞script；另一些scripts支持多種不同的書寫系統，如Latin script支持英語、法語、德語、意大利語、越南語和拉丁語。有些語言使用多種不同的書寫系統，因此也使用若干個scripts。在土耳其語中，阿拉伯語的script在20世紀之前使用，但到20世紀早期則轉變為Latin script。漢字書寫系統使用在以下語言中：普通話、吳語、粵語、閩語（譯者注：臺語）、湘語、客家語、贛語、晉語、徽州語、廣西平語、侗語、白語（已廢棄）、苗語（已廢棄）、壯語（已廢棄）、日語、韓語（已廢棄，只使用于學術文本和報紙中），越南語（用于歷史文獻、學術文獻或出于藝術與審美的考慮）及其他已經失傳的語言（契丹文、女真文、西夏文）。

與scripts相補充的是Unicode symbols。Scripts和symbols覆蓋了所有的Unicode字符，統一發音符號和統一標點符號字符經常具有內在的script屬性，但是單獨的script常常也具有自己的發音符號和標點符號。所以很多script不僅包括字母，也包括發音符號和其他標記、標點符號、數字甚至其自己的特異性的符號和空白字符。

下圖分別為以Script為單位和以區塊為單位劃分Unicode字符。

關于CJK統一表意文字（Han ideographic characters）：Unicode標準中的“統一表意文字”的說法是西文中一個傳統詞語，盡管專業語言學家更喜歡“Sinogram”這個詞。字面上說，ideograph只適用于某些古代的、原始的漢字形式，這些字的確是來源于表意描述。但絕大部分漢字是后來經組合、假借和其他非表意性的原則發展而來的，但“Han ideographs”這個說法仍在英文中沿用。

2. Unicode平面（Plane）

Unicode將代碼點（Code Point）分為17個平面，其中第0個平面（基礎多語言平面，Base Multilingual Plane）包含代碼點0x0000-0xFFFF，第1個平面包含0x10000-0x1FFFF，以此類推。其實第0平面已經包含了絕大部分各種語言的常用字符，位置空間分布示意圖如下（左上角為原點，格子中的兩位十六進制數表示高位字節）：

包含漢字（Han ideographs）的區塊有：

• CJK統一表意文字（4E00-9FFF）：常用漢字
• CJK統一表意文字擴展A（3400-4DBF）：罕用漢字
• CJK統一表意文字擴展B（20000-2A6DF）：罕用漢字
• CJK統一表意文字擴展C（2A700-2B73F）：罕用漢字
• CJK兼容表意文字（F900-FAFF）：重復字符，可統一的異形字
• CJK兼容表意文字補充（2F800-2FA1F）：可統一的異形字

五 UTF-8

1. 簡介

全稱UCS Transformation Format – 8-bit，是一種對Unicode的多字節編碼。與UTF-16和UTF-32類似，UTF-8可以表示Unicode字符集中的每個字符。與它們不同的是，UTF-8與ASCII是向后兼容的，并且避免了尾數（endianness）的復雜性。鑒于各種原因，UTF-8已成為www最重要的字符編碼，涉及超過半數網頁。UTF-8使用1至4個字節對Unicode字符集中的1,112,064個代碼點中的每一個進行編碼。具體而言，使用1-3個不等的字節數編碼Unicode的第0個平面。數值較低的代碼點使用較少的字節數，使得編碼體系較為高效。注意，Unicode對所有字符進行編碼，完成從字符到代碼點（如0x4E00）的映射，而與字符的具體表示無關；UTF-8完成由編碼到內在表示（字節碼）的映射，而不關心某個編碼具體代表哪個字符。

2. 編碼范圍

Unicode字符集的前128個字符與ASCII碼保持一對一關系，使用一個字節進行編碼，使得有效的ASCII文本在UTF-8編碼的Unicode下仍然有效。理論上，UTF-8可以至多編碼2的31次方個字符（即Universal字符集起草時的理論上限）。

3. 編碼規則

如果一個字符用一個字節編碼，則最高位是0，其他位給出編碼值（0到127）；

如果一個字符用k（k>=2）個字節編碼，則第一個字節的前k位為1，接著是一個0。隨后的（k-1）個字節全部由“10”開頭。所有字節的剩余位連接起來，形成了Unicode代碼點值，從0x80到0x10FFFF。由此可見：

（1）一個以0開頭的字節表示單字節字符

（2）一個以11開頭的字節表示一個多字節字符的開頭

（3）一個以10開頭的字節表示一個多字節字符的非開頭

這樣設計使得任何一個字節序列都可以被識別，并不需要從字符串的頭部開始。另外由圖可見，UTF-8其實是使用1-6個字節來代表一個字符的，即可以表示到0x7FFFFFFF，但是據說為了與UTF-16兼容，最高的若干位沒有用，只用到0x10FFFF。

以下面這個文檔為例，文檔以UTF-8編碼。

使用16進制方式顯示，如圖：

分析如下：

（1）在UTF-8中，單個字母是用一個字節表示的，如A表示為0x41（十進制的65），以此可以定位到漢字“一”被表示為三個字節：0xe4, 0xb8, 0x80；

（2）漢字“一”是Unicode中CJK統一表意文字區的第一個字符，Unicode碼為0x4e00，既然表示為三個字節，則使用“1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx”的模板，把4e00這十六位編碼套進去，正好就是“e4 b8 80”；

（3）fileformat是unix，因此換行符是一個<NL>，即0x0a；

（4）上述文檔在Ubuntu里說大小為29 bytes，數一數的確如此。

六 文泉驛

1. 簡介

作為幾千年中華文明的見證，浩瀚傳統文化傳承的載體，漢字是讓我們每一個中國人引以為豪的東方文明標志之一。我們的祖先創造漢字，書寫漢字，利用漢字和漢語的無窮魅力創造出讓人嘆為觀止的文學、藝術。而今天進入了計算機時代的我們，雖然不再象古人一樣手持毛筆，批著簡帛，但我們的生活仍然無時無刻離不開漢字。

可以毫不夸張的講，漢字是世界上已知的最為龐大的符號系統。早在殷商時期，我們的先人就創造出了數目巨大的甲骨文，從上萬片發掘的甲骨中整理出來的單字就有四千余個。東漢許慎編撰的“說文解字”，收錄漢字 9,353個。至清朝康熙年間，由段玉裁等人收集整理的“康熙字典”收錄漢字竟達 47,035 之多。加上少數民族文字，各種古代典籍上曾經出現但并未廣泛使用的古漢字和異體字，漢字總數多達十萬以上。作為現代計算機系統通用編碼的統一碼(Unicode)在最新發布的5.2版中共收錄漢字(包括簡體、繁體，以及日、韓、越等地區使用的漢字)共 74,394 個。（注：微軟的中易宋體的最新版本只有42,809個字）

我們是一群致力于在計算機世界中推廣漢字，豐富電子漢字資源的志愿者。我們希望通過自己無私的勞動，使得無論您在世界上任何一個角落，都可以免費地獲得我們的電子漢字資源，能夠流暢地通過漢字進行交流?！拔娜A”是以上述目標為宗旨而自發創建的非盈利性組織。

2. 文泉驛正黑（WenQuanYi Zen Hei）

文泉驛正黑體是一個"自由字體"。該字體包含了所有常用簡體中文、繁體中文所需要的漢字(最新版本包含超過27842個漢字，完整覆蓋GB2312/Big5/GBK以及GB18030標準字符集)。該字體同時還包含了日文、韓文和其他幾十種語言符號。除此以外，該字體還嵌入了最新版本的文泉驛點陣宋體的中英文點陣，使得屏幕漢字顯示清晰銳利，易于閱讀。

作為黑體中文字體，文泉驛正黑為非襯線字體，筆畫對比度明顯，特別適合屏幕漢字顯示以及文檔標題字體。

3. 文泉驛微米黑（WenQuanYi Micro Hei）

文泉驛微米黑是一個"自由字體"。該字體包含了所有常用簡體中文、繁體中文所需要的漢字(最新版本包含超過20932個漢字，完整覆蓋GB2312/Big5以及GBK標準字符集)。該字體同時還包含了日文、韓文和其他幾十種語言符號。以外，該字體還包含了高質量的Droid Sans拉丁符號和Droid Sans Mono等寬字體，并內置Hinting和Kerning信息。微米黑字體文件極小，特別使用于便攜式電腦設備。

4. 文泉驛點陣宋體（WenQuanYi Bitmap Song）

文泉驛點陣宋體是一個"自由中文字體"。該字體包含了所有常用簡體中文、繁體中文，日文及韓文所需要的漢字(最新版本包含超過27842個漢字，完整覆蓋GB2312/Big5/GBK/GB18030標準字符集)。該字體同時還包含了英文、日文、韓文和其他多種語言符號。該點陣字體包含五個屏幕常用字號(9pt-12pt)，逾21萬漢字點陣，這些點陣都經過參與者和組織者的精心設計和調整，手工優化后的漢字點陣顯示清晰銳利，特別易于屏幕閱讀使用。

我們目前提供下載的文泉驛點陣宋體只能夠在Linux/Unix系統上使用。在Windows上使用該字體，請下載文泉驛正黑體，正黑體嵌入了所有GBK漢字點陣，在9-12pt范圍內，將自動使用點陣宋體顯示。

七 正則表達式

1. Unicode字符的一般正則表達式表示

支持Unicode的程序中的正則表達式通常支持\uNUM原序列，用來匹配一個具體的Unicode字符。這個數值通常是一個4位十六進制數，例如，\uC0B5的意思是“匹配編號為U+C0B5的Unicode字符”，而沒說具體需要比較哪些字節，因為具體的字節是由代表這個Unicode代碼點的編碼方式在內部決定的。如果程序內部使用的是UTF-8編碼，這個字符就用3個字符表示。不過使用支持Unicode程序的用戶，并不需要關心這個。

為了匹配任何一個Unicode字符，應該用\X，這相當于Unicode中的點號。在Java中，用\uFFFF（FFFF是代碼點）來匹配某個特定的Unicode字符。

2. Perl或PCRE中Unicode字符的正則表達式表示

在Perl或PCRE中，并不支持\uFFFF這樣的語法，而是使用\x{FFFF}。例如，\x{1234}不會和“匹配\x 1234次”混淆，而是永遠代表U+1234這個Unicode字符；\x{1234}{5678}則代表匹配U+1234這個Unicode字符整整5678次。

Perl或PCRE還是極少數的支持基于Scripts對Unicode進行匹配的正則表達式引擎！方法是\p{Script_Name}例如，\p{Bopomofo}匹配一個注音符號字母，\p{Han}匹配一個漢字。此外還支持基于區塊的匹配，如\p{InCJK_Unified_Ideographs}匹配所有CJK統一表意文字區的字符（等同于U+4E00…U+9FFF。

在Perl中讀取以UTF-8編碼的文件，還有另一個問題：當使用<>或<FILEHANDLE>等方式讀取文件時，perl會把文件視為一系列字節流，而UTF-8是變長字節編碼的，想以字符（而不是字節）為單位來處理，則必須進行解碼。

例如，運行如下代碼

打印出來的是每行一個帶問號的小菱形，說明字符串$_中每個單元是一個字節。要解決這個問題，有兩種思路：一方面使用binmode改造句柄，使之以UTF-8方式讀取，如下：

但是這樣有個問題是第一個字符不能正常讀取！之后的都正常！這是為什么啊！另一個思路是對讀入的字符串進行處理，即告訴perl這個字符串（本質上是字節序列）要以UTF-8的多字節方式解析。這一過程是decode，因此用以下方法可以解決問題：

讀入之后，就可以用\x{abcd}, \p{Han}或\p{InCJK_Unified_Ideographs}等方式對其進行正則表達式處理了。

3. Vim對Unicode正則表達式的支持

???????? 作為最強大的文本編輯器，Vim對正則表達式的支持是人盡皆知的。而且，畢竟是文本編輯器，執行個查找啊替換啊這種處理會比用perl直觀得多。但是，對于Unicode字符的支持，Vim采用的正則表達式引擎卻遠比不上Perl（圖為節選）：

有人說，為什么Vim不用PCRE呢？回復說，Vi比Perl出來的早得多，應該問為什么Perl不跟Vi學。無論如何，在Vim里匹配Unicode字符會遇到一點麻煩：你可以用/\u4e00匹配“一”，也可以用/[\u4e00-\u4eff]匹配Unicode表中的第一行漢字（一、丁、萬、三、上……），卻不能用/[\u4e00-\u9fff]匹配CJK統一表意文字區塊中的所有文字！不知道是不是我的使用有問題！

八 Ubuntu中的字符映射表（Character Map）

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這是Ubuntu中相當于Windows“字符映射表”的軟件，可以在Applications -> Accessories中找到。且不說以文泉驛微米黑顯示的字符表有多好看，就說這個Character Details就做得非常帥，給出的信息包括：UTF-8編碼方式、XML實體表示形式、英文釋義、普通話發音、廣東話發音、日語發音、韓語發音！

工作過程中有時候需要看看Unicode的Scripts，或者查找某個字符的Unicode碼，或者要copy某種北歐語言的奇怪字符，都可以用Character Map。

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另外，字符映射表支持根據字符查找與根據Unicode值查找：

在這兩天的折騰過程中，幫了不少忙。

本來只是想解決Perl處理UTF-8中文文檔的問題，不小心扯出來這么多東西。以上是這兩天折騰的全部結果，折騰了24小時……沒有苦勞也有疲勞啊。

九 參考資料

• http://en.wikipedia.org/wiki/Windows_code_page
• http://en.wikipedia.org/wiki/UTF-8
• http://en.wikipedia.org/wiki/Plane_(Unicode)
• http://en.wikipedia.org/wiki/Mapping_of_Unicode_characters
• http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_languages_by_writing_system
• http://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_regular_expression_engines
• http://en.wikipedia.org/wiki/Code_pages
• http://en.wikipedia.org/wiki/CJK_Unified_Ideographs
• http://en.wikipedia.org/wiki/Basic_Multilingual_Plane
• http://zh.wikipedia.org/wiki/Gb2312
• http://zh.wikipedia.org/wiki/GBK
• http://zh.wikipedia.org/wiki/GB18030
• http://www.utf8.com/
• http://www.unicode.org/versions/Unicode5.2.0
• http://www.unicode.org/reports/tr18/
• http://www.unicode.org/charts/
• http://www.regular-expressions.info/charclass.html
• http://wenq.org/index.cgi?ZenHei
• http://wenq.org/index.cgi?MicroHei
• http://wenq.org/?BitmapSong
• http://vim.wikia.com/wiki/Perl_compatible_regular_expressions
• http://perldoc.perl.org/perlunicode.html
• http://msdn.microsoft.com/en-us/library/20bw873z.aspx
• http://forum.ubuntu.org.cn/viewtopic.php?t=244756

源地址：http://blog.renren.com/GetEntry.do?id=768109271&owner=231526558

總結

以上是生活随笔為你收集整理的汉字字符编码的科普笔记（GB2312汉字编码，Unicode与UTF-8，字符映射表，vim，文泉驿，正则表达式）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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