字符编码转换

文章目录

- 1. 背景
- 2. 解决方案
- 3. 编码转换实现
- - 3.1 shell实现
  - 3.2 python实现
  - 3.3 开源工具实现
- 4. 常见中文字符编码介绍
- - 4.1 字符编码解决什么问题
  - 4.2 常见的中文字符编码
  - 4.3 常见中文字符编码关系
  - 4.4 unicide字符集与utf-8

1. 背景

在团队合作开发中，经常发现组员的代码中含有的中文字段在自己这儿显示是乱码的，使用编辑器确认才发现是使用的编码格式不一样导致，比如组员使用GBK编码，自己使用utf-8编码，就会出现乱码问题。

2. 解决方案

不同开发之间使用的编辑器字符编码格式不一样，而同一个字符，在不同编码格式中所代表的含义也是不同，这是导致乱码现象的直接原因。解决思路整体有2种：

将另外一种编码转换为自己本地的编码，或者设置本地编辑器的编码格式和对方相同；
团队之间形成约定，要求所有人都统一按照一种编码格式进行编码；

对于团队而言，按照方案2形成统一的约定，是最简单省事的方法。但对于像第三方或者开源的文档，是没有办法形成一个统一的，就需要采用方案1进行编码转换了。

3. 编码转换实现

3.1 shell实现

shell 下可以使用 iconv 工具进行字符编码转换

iconv工具的使用帮助如下：

用法： iconv [选项...] [文件...]
转换给定文件的编码。输入/输出格式规范：-f, --from-code=名称     原始文本编码-t, --to-code=名称       输出编码信息：-l, --list                 列举所有已知的字符集输出控制：-c                         从输出中忽略无效的字符-o, --output=文件        输出文件-s, --silent               关闭警告--verbose              打印进度信息-?, --help                 给出此帮助列表--usage                给出简要的用法信息-V, --version              打印程序版本号

将一个 gbk 编码格式的文件转换成 utf-8 格式，操作如下：

iconv -f gbk -t utf-8 gbk.txt -o utf8.txt

注意：笔者发现使用linux下的file命令是无法显示gbk等编码格式的，显示的全部都是ISO-8859，但实际上如果使用 vscode这种编辑器查看的编码格式是gbk。因此，在不知道实际编码格式的情况下，去实现编码格式转换还是很困难的。

3.2 python实现

python实现的原理就是先用 gbk 编码打开指定的文件，读取内容，然后使用 utf-8 格式编码重新写入

def encode_conv(src_file, dst_file):with open(src_file, 'r', encoding='gbk') as f:content = f.read()with open(dst_file, 'w', encoding='utf-8') as f:f.write(content)if __name__ == '__main__':encode_conv('gbk.txt', 'utf8.txt')

这里其实也有个问题，当预先不知道文件编码的时候，使用 open打开的时候会报错，因为使用的是默认的 utf-8的编码读数据，然后读取到的字节格式不能被识别导致的。这种情况，需要预先设置一些可能的编码格式，然后进行异常处理，直至得到正确的编码格式。

3.3 开源工具实现

也可以从 github 上下载开源的转换工具实现 codetransmit转换工具

4. 常见中文字符编码介绍

4.1 字符编码解决什么问题

计算机可以识别并进行运算的只有0和1，世界上各种语言组成又是各不相同的，如何让这些文字可以被正常显示呢？当前的通用方案是：全部按照一种约定好的长度字节进行编码，如使用2个字节，同时建立一套2个字节的码表，把识别到的字符值去码表查找。其中，约定的长度可以定长的(gb2312和 gbk)，也可以是变长的(utf-8)。字符编码解决的也就是按照一种约定的长度解析字节流，然后在一个事先建立好的mapping中去查找所代表的的字符。

4.2 常见的中文字符编码

UTF-8
GB2312
GBK
GB18030

4.3 常见中文字符编码关系

如下图所示：
在这里插入图片描述

utf-8 是一种变长的字符编码格式，使用的是 unicode 的码点编号。GB2312 和 GBK 使用的是2个字节编码格式，其中GB2312是GBK的扩展，GB18030使用的4个字节编码，可以兼容GBK和GB2312。

4.4 unicide字符集与utf-8

Unicode 为全世界所有字符编制了一个码点符号，提供了一套映射关系。utf-8 本质使用的就是 unicode 的码点符号，所以使用utf-8可以显示所有符号，大家也尽可能的使用utf-8格式进行编码。

utf-8 是使用变长字节(1-6字节)来进行编码的，第一个字节的二进制中首部连续的1的个数表示实际使用的字节编码数量，其余字节默认以“10”开头。

例如，“中”的utf编码格式文件使用二进制查看，实际的二进制数据为e4b8 ad0a

中(e4b8 ad0a)	1110 0100	1011 1000	1010 1101	0000 1010

从第一个字节克可知，“中”由3个字节编码而成，按照上面的表格，去掉每个字节的首部就是

中(4E2D–>0100 1110 0010 1101)	0100 1110 0010 1101

从上面可以看出，utf编码使用的码点是和unicode码点对应上的。细心的我们发现了一个事情，“中”的文本数据里面最有一个字符“a”是怎么回事？“a”的ascii代表的是“\n”，也就是换行，相当于多了一个换行符号,应该是系统自己带上的。另外也说明了对于单字节编码，首部是“0”。
code码点对应上的。细心的我们发现了一个事情，“中”的文本数据里面最有一个字符“a”是怎么回事？“a”的ascii代表的是“\n”，也就是换行，相当于多了一个换行符号,应该是系统自己带上的。另外也说明了对于单字节编码，首部是“0”。

程序员必备：彻底弄懂常见的7种中文字符编码。¹