UTF-8 和 UTF-16 之间的区别

差异技巧编程

UTF-8 和 UTF-16 编码技术都用于表示 Unicode 字符集中的字符。它们通常用于在计算机系统和编程语言中管理多种脚本和语言的文本。

阅读本文以了解有关 UTF-8 和 UTF-16 的更多信息以及它们之间有何不同。

什么是 UTF-8？

UTF-8（Unicode Transformation Format-8）是一种变长字符编码系统，广泛用于表示 Unicode 字符。它旨在与 ASCII（美国信息交换标准代码）兼容，同时支持整个 Unicode 字符集。

编码方案

UTF-8 使用 8 位单元（字节）来表示字符，使其与 ASCII 向后兼容。前 128 个 Unicode 代码点（U+0000 至 U+007F）由单个字节表示，就像相应的 ASCII 字符一样。

编码规则

ASCII 代码（从 U+0000 到 U+007F）：它们由一个字节表示，与它们的 ASCII 表示（7 位）相同。

拉丁文-1 补充（U+0080 到 U+07FF）：使用两个字节来表示它。

基本多语言平面 (BMP) 中的字符（U+0800 到 U+FFFF）：使用三个字节来表示它。

字节结构

最高有效位 (MSB) 始终为零，其余 7 位反映字符的代码点。
为了将它们与 ASCII 字符区分开来，每个字节的最高有效位都设置为 1，并且连续字节以“10”为前缀。

什么是 UTF-16？

UTF-16 是一种字符编码系统，它使用 16 位代码来编码 Unicode 字符。它的创建是为了处理对各种字符（包括其他字符）进行紧凑且有效表示的需求日益增长。

编码方案

UTF-16 使用 16 位代码单元，长度为 2 或 4 字节，来表示字符。
2 字节代码单元用于表示基本多语言平面 (BMP) 字符，其中包括最常用的字符。
补充字符或存在于 BMP 之外的字符由一对称为代理对的 2 字节代码单元表示，总共 4 个字节。

编码规则

代码点范围从 U+0000 到 U+FFFF 的 Unicode 字符：这些字符由单个 2 字节代码单元直接表示。代码单元值对应于字符的代码点。
代码点范围从 U+10000 到 U+10FFFF 的其他字符：这些字符使用代理对表示，代理对包含两个 2 字节代码单元。

字节顺序

UTF-16 可以具有不同的字节顺序，这些字节顺序称为字节顺序标记 (BOM)。支持大端 (BE) 或小端 (LE) 字节顺序。
BOM 是一个特殊字符 (U+FEFF)，它指示文本开头的字节顺序。

优势

BMP 中的字符可以用单个 2 字节代码单元表示，从而简化了文本索引和操作。
UTF-16 通过代理对支持其他字符，从而可以表示大范围的字符。
UTF-16 用作许多编程语言、框架和操作系统的内部编码，使其非常适合互操作性。

在处理 Unicode 文本时，UTF-16 被许多编程语言（如 Java 和 C#）和操作系统（如 Windows）广泛使用。它允许有效地将 BMP 文件中的字符存储起来，并在需要时表示补充字符。

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