简介

统一码（ Unicode）的简介

统一码（Unicode）的编码和实现(1.编码方式 2.实现方式)

统一码和ASCII码

编码范围

简介

统一码由黄金富先生经过20多年研究文字输入而发明，顾名思义发展目标是要“统一”：统一输入法，统一键盤，统一检索。

将来只要你用的是统一码输入平台，就可以在各种不同的设备上输入各国文字，无论使用的是电脑，手机，掌上电脑，遥控器或者是电脑大键盤右边的数字小键盤等，它们的输入方式是完全相同的。不需要从新学习，容易方便. 电脑上使用的输入方法，可以直接应用到使用数字键盤的移动通信设备上，根本上解决了现在使用不同设备要学习不同输入法的困难和不方便。

进一步将统一码的编码原理应用在各种文字的检索，就是 “统一码数字检索法”，每个字都有一个统一码的数字编码，实现了“见字立即知页码，翻到该页找到字，键盤输入打到字”的理想。

统一码软件专注於研究和开发具有预测功能的智能文字输入解决方案。我们申请的21项专利技术主要是针对解决移动小终端，例如手机，掌上电脑，遥控等各种电子设备，现时小键盤文字输入方面的缺陷和不足。目标是提供可应用於提高数字键盤输入速度, 容易度和准确度的解决方案. 统一码突破性的方案能够为设备生产商提高手机的可用性，为网络供应商驱动相关服务和提高收入，为广大消费者带来沟通的便利。现时统一码提供的是“自助式”服务，用户可以免费下载。

统一码的中文输入方案, 统一码中文输入平台(Uti Chinese platform)相容了两岸三地最常用的七种汉字编码：１拼音、２笔顺、３微软五笔、４英译中、５广东拼音、６仓颉速成、７注音，以“见字即按即上技术”相互使用，无须转换输入法，无须按“结束”键。兼容简体, 繁体, 并有,单字, 词组, 句子预测联想功能。统一码中文输入平台是现时唯一将电脑中文输入法移植到移动终端的文字输入方案. 更重要的是，用户可以自行切换和更改手机输入语言，实现拥有自主选择输入法的权力。

统一码的技术可应用於各国文字。解决方案可应用於手机，掌上电脑，遥控器和电脑等设备。

统一码（ Unicode）的简介

如果把各种文字编码形容为各地的方言，那么Unicode就是世界各国合作开发的一种语言。

在这种语言环境下，不会再有语言的编码冲突，在同屏下，可以显示任何语言的内容，这就是Unicode的最大好处。 就是将世界上所有的文字用2个字节统一进行编码。那样，像这样统一编码，2个字节就已经足够容纳世界上所有的语言的大部分文字了。

Unicode的学名是"Universal Multiple-Octet Coded Character Set"，简称为UCS。

现在用的是UCS-2，即2个字节编码，而UCS-4是为了防止将来2个字节不够用才开发的。

Unicode（统一码、万国码、单一码）是一种在计算机上使用的字符编码。它为每种语言中的每个字符设定了统一并且唯一的二进制编码，以满足跨语言、跨平台进行文本转换、处理的要求。1990年开始研发，1994年正式公布。随着计算机工作能力的增强，Unicode也在面世以来的十多年里得到普及。

Unicode 是基于通用字符集（Universal Character Set）的标准来发展，并且同时也以书本的形式（The Unicode Standard，目前第五版由Addison-Wesley Professional出版，ISBN-10: 0321480910）对外发表。

2006年6月的最新版本的 Unicode 是 2005年3月31日推出的Unicode 4.1.0 。另外，5.0 Beta已于2005年12月12日推出，以供各会员评价。

统一码（Unicode）的编码和实现

大概来说，Unicode 编码系统可分为编码方式和实现方式两个层次。

1.编码方式

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。Unicode用数字0-0x10FFFF来映射这些字符，最多可以容纳1114112个字符，或者说有1114112个码位。码位就是可以分配给字符的数字。UTF-8、UTF-16、UTF-32都是将数字转换到程序数据的编码方案。

Unicode字符集可以简写为UCS（Unicode Character Set）。早期的Unicode标准有UCS-2、UCS-4的说法。UCS-2用两个字节编码，UCS-4用4个字节编码。UCS-4根据最高位为0的最高字节分成2^7=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）。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2^16=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*2-6400-2408=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目前定义的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。

2.实现方式

在Unicode中：汉字“字”对应的数字是23383。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“UCS 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。例如，“汉字”对应的数字是0x6c49和0x5b57，而编码的程序数据是：

BYTE data_utf8[] = {0xE6, 0xB1, 0x89, 0xE5, 0xAD, 0x97}; // UTF-8编码

WORD data_utf16[] = {0x6c49, 0x5b57}; // UTF-16编码

DWORD data_utf32[] = {0x6c49, 0x5b57}; // UTF-32编码

这里用BYTE、WORD、DWORD分别表示无符号8位整数，无符号16位整数和无符号32位整数。UTF-8、UTF-16、UTF-32分别以BYTE、WORD、DWORD作为编码单位。“汉字”的UTF-8编码需要6个字节。“汉字”的UTF-16编码需要两个WORD，大小是4个字节。“汉字”的UTF-32编码需要两个DWORD，大小是8个字节。根据字节序的不同，UTF-16可以被实现为UTF-16LE或UTF-16BE，UTF-32可以被实现为UTF-32LE或UTF-32BE。下面介绍UTF-8、UTF-16、UTF-32、字节序和BOM。

UTF-8

UTF-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：

Unicode编码(16进制)　║　UTF-8 字节流(二进制)

000000 - 00007F　║　0xxxxxxx

000080 - 0007FF　║　110xxxxx 10xxxxxx

000800 - 00FFFF　║　1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx

010000 - 10FFFF　║　11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx

UTF-8的特点是对不同范围的字符使用不同长度的编码。对于0x00-0x7F之间的字符，UTF-8编码与ASCII编码完全相同。UTF-8编码的最大长度是4个字节。从上表可以看出，4字节模板有21个x，即可以容纳21位二进制数字。Unicode的最大码位0x10FFFF也只有21位。

例1：“汉”字的Unicode编码是0x6C49。0x6C49在0x0800-0xFFFF之间，使用用3字节模板了：1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx。将0x6C49写成二进制是：0110 1100 0100 1001， 用这个比特流依次代替模板中的x，得到：11100110 10110001 10001001，即E6 B1 89。

例2：Unicode编码0x20C30在0x010000-0x10FFFF之间，使用用4字节模板了：11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx。将0x20C30写成21位二进制数字（不足21位就在前面补0）：0 0010 0000 1100 0011 0000，用这个比特流依次代替模板中的x，得到：11110000 10100000 10110000 10110000，即F0 A0 B0 B0。

UTF-16

UTF-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<0x10000，U的UTF-16编码就是U对应的16位无符号整数（为书写简便，下文将16位无符号整数记作WORD）。

如果U≥0x10000，我们先计算U'=U-0x10000，然后将U'写成二进制形式：yyyy yyyy yyxx xxxx xxxx，U的UTF-16编码（二进制）就是：110110yyyyyyyyyy 110111xxxxxxxxxx。

为什么U'可以被写成20个二进制位？Unicode的最大码位是0x10ffff，减去0x10000后，U'的最大值是0xfffff，所以肯定可以用20个二进制位表示。例如：Unicode编码0x20C30，减去0x10000后，得到0x10C30，写成二进制是：0001 0000 1100 0011 0000。用前10位依次替代模板中的y，用后10位依次替代模板中的x，就得到：1101100001000011 1101110000110000，即0xD843 0xDC30。

按照上述规则，Unicode编码0x10000-0x10FFFF的UTF-16编码有两个WORD，第一个WORD的高6位是110110，第二个WORD的高6位是110111。可见，第一个WORD的取值范围（二进制）是11011000 00000000到11011011 11111111，即0xD800-0xDBFF。第二个WORD的取值范围（二进制）是11011100 00000000到11011111 11111111，即0xDC00-0xDFFF。

为了将一个WORD的UTF-16编码与两个WORD的UTF-16编码区分开来，Unicode编码的设计者将0xD800-0xDFFF保留下来，并称为代理区（Surrogate）：

D800－DB7F　║　High Surrogates　║　高位替代

DB80－DBFF　║　High Private Use Surrogates　║　高位专用替代

DC00－DFFF　║　Low Surrogates　║　低位替代

高位替代就是指这个范围的码位是两个WORD的UTF-16编码的第一个WORD。低位替代就是指这个范围的码位是两个WORD的UTF-16编码的第二个WORD。那么，高位专用替代是什么意思？我们来解答这个问题，顺便看看怎么由UTF-16编码推导Unicode编码。

如果一个字符的UTF-16编码的第一个WORD在0xDB80到0xDBFF之间，那么它的Unicode编码在什么范围内？我们知道第二个WORD的取值范围是0xDC00-0xDFFF，所以这个字符的UTF-16编码范围应该是0xDB80 0xDC00到0xDBFF 0xDFFF。我们将这个范围写成二进制：

1101101110000000 11011100 00000000 - 1101101111111111 1101111111111111

按照编码的相反步骤，取出高低WORD的后10位，并拼在一起，得到

1110 0000 0000 0000 0000 - 1111 1111 1111 1111 1111

即0xe0000-0xfffff，按照编码的相反步骤再加上0x10000，得到0xf0000-0x10ffff。这就是UTF-16编码的第一个WORD在0xdb80到0xdbff之间的Unicode编码范围，即平面15和平面16。因为Unicode标准将平面15和平面16都作为专用区，所以0xDB80到0xDBFF之间的保留码位被称作高位专用替代。

UTF-32

UTF-32编码以32位无符号整数为单位。Unicode的UTF-32编码就是其对应的32位无符号整数。

字节序

根据字节序的不同，UTF-16可以被实现为UTF-16LE或UTF-16BE，UTF-32可以被实现为UTF-32LE或UTF-32BE。例如：

Unicode编码　║　UTF-16LE　║　UTF-16BE　║　UTF32-LE　║　UTF32-BE

0x006C49　║　49 6C　║　6C 49　║　49 6C 00 00　║　00 00 6C 49

0x020C30　║　43 D8 30 DC　║　D8 43 DC 30　║　30 0C 02 00　║　00 02 0C 30

那么，怎么判断字节流的字节序呢？Unicode标准建议用BOM（Byte Order Mark）来区分字节序，即在传输字节流前，先传输被作为BOM的字符"零宽无中断空格"。这个字符的编码是FEFF，而反过来的FFFE（UTF-16）和FFFE0000（UTF-32）在Unicode中都是未定义的码位，不应该出现在实际传输中。下表是各种UTF编码的BOM：

UTF编码　║　Byte Order Mark

UTF-8　║　EF BB BF

UTF-16LE　║　FF FE

UTF-16BE　║　FE FF

UTF-32LE　║　FF FE 00 00

UTF-32BE　║　00 00 FE FF

基本上，计算机只是处理数字。它们指定一个数字，来储存字母或其他字符。在创造Unicode之前，有数百种指定这些数字的编码系统。没有一个编码可以包含足够的字符：例如，单单欧州共同体就[1][2]需要好几种不同的编码来包括所有的语言。即使是单一种语言，例如英语，也没有哪一个编码可以适用于所有的字母，标点符号，和常用的技术符号。这些编码系统也会互相冲突。也就是说，两种编码可能使用相同的数字代表两个不同的字符，或使用不同的数字代表相同的字符。任何一台特定的计算机（特别是服务器）都需要支持许多不同的编码，但是，不论什么时候数据通过不同的编码或平台之间，那些数据总会有损坏的危险。

统一码和ASCII码

大多数计算机采用ASCII码（美国标准信息交换码），它是表示所有大小写字母、数字、标点符号和控制字符的7位编码方案。统一码（Unicode）包含ASCII码，'\\u0000'到'\\u007F'对应全部128个ACSII字符。在JAVA中可以使用统一码。

编码范围

注：

4E00-9FBF：CJK 统一表意符号 (CJK Unified Ideographs)

0000-007F：C0控制符及基本拉丁文 (C0 Control and Basic Latin)

0080-00FF：C1控制符及拉丁文补充-1 (C1 Control and Latin 1 Supplement)

0100-017F：拉丁文扩展-A (Latin Extended-A)

0180-024F：拉丁文扩展-B (Latin Extended-B)

0250-02AF：国际音标扩展 (IPA Extensions)

02B0-02FF：空白修饰字母 (Spacing Modifiers)

0300-036F：结合用读音符号 (Combining Diacritics Marks)

0370-03FF：希腊文及科普特文 (Greek and Coptic)

0400-04FF：西里尔字母 (Cyrillic)

0500-052F：西里尔字母补充 (Cyrillic Supplement)

0530-058F：亚美尼亚语 (Armenian)

0590-05FF：希伯来文 (Hebrew)

0600-06FF：阿拉伯文 (Arabic)

0700-074F：叙利亚文 (Syriac)

0750-077F：阿拉伯文补充 (Arabic Supplement)

0780-07BF：马尔代夫语 (Thaana)

07C0-077F：西非书面语言 (N'Ko)

0800-085F：阿维斯塔语及巴列维语 (Avestan and Pahlavi)

0860-087F：Mandaic

0880-08AF：撒马利亚语 (Samaritan)

0900-097F：天城文书 (Devanagari)

0980-09FF：孟加拉语 (Bengali)

0A00-0A7F：锡克教文 (Gurmukhi)

0A80-0AFF：古吉拉特文 (Gujarati)

0B00-0B7F：奥里亚文 (Oriya)

0B80-0BFF：泰米尔文 (Tamil)

0C00-0C7F：泰卢固文 (Telugu)

0C80-0CFF：卡纳达文 (Kannada)

0D00-0D7F：德拉维族语 (Malayalam)

0D80-0DFF：僧伽罗语 (Sinhala)

0E00-0E7F：泰文 (Thai)

0E80-0EFF：老挝文 (Lao)

0F00-0FFF：藏文 (Tibetan)

1000-109F：缅甸语 (Myanmar)

10A0-10FF：格鲁吉亚语 (Georgian)

1100-11FF：朝鲜文 (Hangul Jamo)

1200-137F：埃塞俄比亚语 (Ethiopic)

1380-139F：埃塞俄比亚语补充 (Ethiopic Supplement)

13A0-13FF：切罗基语 (Cherokee)

1400-167F：统一加拿大土著语音节 (Unified Canadian Aboriginal Syllabics)

1680-169F：欧甘字母 (Ogham)

16A0-16FF：如尼文 (Runic)

1700-171F：塔加拉语 (Tagalog)

1720-173F：Hanunóo

1740-175F：Buhid

1760-177F：Tagbanwa

1780-17FF：高棉语 (Khmer)

1800-18AF：蒙古文 (Mongolian)

18B0-18FF：Cham

1900-194F：Limbu

1950-197F：德宏泰语 (Tai Le)

1980-19DF：新傣仂语 (New Tai Lue)

19E0-19FF：高棉语记号 (Kmer Symbols)

1A00-1A1F：Buginese

1A20-1A5F：Batak

1A80-1AEF：Lanna

1B00-1B7F：巴厘语 (Balinese)

1B80-1BB0：巽他语 (Sundanese)

1BC0-1BFF：Pahawh Hmong

1C00-1C4F：雷布查语(Lepcha)

1C50-1C7F：Ol Chiki

1C80-1CDF：曼尼普尔语 (Meithei/Manipuri)

1D00-1D7F：语音学扩展 (Phonetic Extensions)

1D80-1DBF：语音学扩展补充 (Phonetic Extensions Supplement)

1DC0-1DFF：结合用读音符号补充 (Combining Diacritics Marks Supplement)

1E00-1EFF：拉丁文扩充附加 (Latin Extended Additional)

1F00-1FFF：希腊语扩充 (Greek Extended)

2000-206F：常用标点 (General Punctuation)

2070-209F：上标及下标 (Superscripts and Subscripts)

20A0-20CF：货币符号 (Currency Symbols)

20D0-20FF：组合用记号 (Combining Diacritics Marks for Symbols)

2100-214F：字母式符号 (Letterlike Symbols)

2150-218F：数字形式 (Number Form)

2190-21FF：箭头 (Arrows)

2200-22FF：数学运算符 (Mathematical Operator)

2300-23FF：杂项工业符号 (Miscellaneous Technical)

2400-243F：控制图片 (Control Pictures)

2440-245F：光学识别符 (Optical Character Recognition)

2460-24FF：封闭式字母数字 (Enclosed Alphanumerics)

2500-257F：制表符 (Box Drawing)

2580-259F：方块元素 (Block Element)

25A0-25FF：几何图形 (Geometric Shapes)

2600-26FF：杂项符号 (Miscellaneous Symbols)

2700-27BF：印刷符号 (Dingbats)

27C0-27EF：杂项数学符号-A (Miscellaneous Mathematical Symbols-A)

27F0-27FF：追加箭头-A (Supplemental Arrows-A)

2800-28FF：盲文点字模型 (Braille Patterns)

2900-297F：追加箭头-B (Supplemental Arrows-B)

2980-29FF：杂项数学符号-B (Miscellaneous Mathematical Symbols-B)

2A00-2AFF：追加数学运算符 (Supplemental Mathematical Operator)

2B00-2BFF：杂项符号和箭头 (Miscellaneous Symbols and Arrows)

2C00-2C5F：格拉哥里字母 (Glagolitic)

2C60-2C7F：拉丁文扩展-C (Latin Extended-C)

2C80-2CFF：古埃及语 (Coptic)

2D00-2D2F：格鲁吉亚语补充 (Georgian Supplement)

2D30-2D7F：提非纳文 (Tifinagh)

2D80-2DDF：埃塞俄比亚语扩展 (Ethiopic Extended)

2E00-2E7F：追加标点 (Supplemental Punctuation)

2E80-2EFF：CJK 部首补充 (CJK Radicals Supplement)

2F00-2FDF：康熙字典部首 (Kangxi Radicals)

2FF0-2FFF：表意文字描述符 (Ideographic Description Characters)

3000-303F：CJK 符号和标点 (CJK Symbols and Punctuation)

3040-309F：日文平假名 (Hiragana)

30A0-30FF：日文片假名 (Katakana)

3100-312F：注音字母 (Bopomofo)

3130-318F：朝鲜文兼容字母 (Hangul Compatibility Jamo)

3190-319F：象形字注释标志 (Kanbun)

31A0-31BF：注音字母扩展 (Bopomofo Extended)

31C0-31EF：CJK 笔画 (CJK Strokes)

31F0-31FF：日文片假名语音扩展 (Katakana Phonetic Extensions)

3200-32FF：封闭式 CJK 文字和月份 (Enclosed CJK Letters and Months)

3300-33FF：CJK 兼容 (CJK Compatibility)

3400-4DBF：CJK 统一表意符号扩展 A (CJK Unified Ideographs Extension A)

4DC0-4DFF：易经六十四卦符号 (Yijing Hexagrams Symbols)

4E00-9FBF：CJK 统一表意符号 (CJK Unified Ideographs)

A000-A48F：彝文音节 (Yi Syllables)

A490-A4CF：彝文字根 (Yi Radicals)

A500-A61F：Vai

A660-A6FF：统一加拿大土著语音节补充 (Unified Canadian Aboriginal Syllabics Supplement)

A700-A71F：声调修饰字母 (Modifier Tone Letters)

A720-A7FF：拉丁文扩展-D (Latin Extended-D)

A800-A82F：Syloti Nagri

A840-A87F：八思巴字 (Phags-pa)

A880-A8DF：Saurashtra

A900-A97F：爪哇语 (Javanese)

A980-A9DF：Chakma

AA00-AA3F：Varang Kshiti

AA40-AA6F：Sorang Sompeng

AA80-AADF：Newari

AB00-AB5F：越南傣语 (Vi?t Thái)

AB80-ABA0：Kayah Li

AC00-D7AF：朝鲜文音节 (Hangul Syllables)

D800-DBFF：High-half zone of UTF-16

DC00-DFFF：Low-half zone of UTF-16

E000-F8FF：自行使用区域 (Private Use Zone)

F900-FAFF：CJK 兼容象形文字 (CJK Compatibility Ideographs)

FB00-FB4F：字母表达形式 (Alphabetic Presentation Form)

FB50-FDFF：阿拉伯表达形式A (Arabic Presentation Form-A)

FE00-FE0F：变量选择符 (Variation Selector)

FE10-FE1F：竖排形式 (Vertical Forms)

FE20-FE2F：组合用半符号 (Combining Half Marks)

FE30-FE4F：CJK 兼容形式 (CJK Compatibility Forms)

FE50-FE6F：小型变体形式 (Small Form Variants)

FE70-FEFF：阿拉伯表达形式B (Arabic Presentation Form-B)

FF00-FFEF：半型及全型形式 (Halfwidth and Fullwidth Form)

FFF0-FFFF：特殊 (Specials)