UTF-8(7)

NAME
UTF-8 - ASCII 相容的多位元組 Unicode 編碼

描述
The Unicode 字元集使用的是 16 位（雙位元組）碼。最普遍的 Unicode 編碼方法（ UCS-2) 由一個 16 位雙字序列組成。 這樣的字串中包括了的一些如‘\0’或‘/’這樣的在檔名中或者是在 C 庫函式中具有特殊意義的字元。 另外，如果沒有做重大的修正的話，大部分操作 ASCII 碼檔案的 UNIX 工具不能夠正確識別 16 位的字元。因此， UCS-2 對於 Unicode 的檔名、文本檔案、環境變數等等來說並不是一種合適的外部編碼方式。 ISO 10646 Universal Character Set (UCS), 是 Unicode 的超集，甚至使用了 31 位編碼方式， 另外還有使用 32 編碼的 UCS-4 也有同樣上述的問題。 UCS-4 而用 UTF-8 對 Unicode UCS 編碼 就不會存在這樣的問題。所以，UTF-8 很明顯的是在 UNIX 類作業系統下的 Unicode 字元集的解決方案。

屬性

UTF-8 編碼具有以下優良屬性：

*   UCS 字元從 0x00000000 到 0x0000007f （傳統的 US-ASCII 字元）簡單地編碼為位元組 0x00 到 0x7f （與 ASCII 碼相容）。 這意味著只包含 7 位 ASCII 字元的檔案和字串在 ASCII 和 UTF-8. 編碼方式下是完全一樣的。

*   所有大於 0x7f 的 UCS 字元被編碼成為多位元組序列。該序列全部是由 0x80 到 0fd 的字元組成， 這樣就不會有標準 ASCII 字元會 被作為某個字的一個部分這種現象出現， 對於‘\0’和‘’這樣的特殊字元來說也就不會有問題了。

*   保留了 UCS-4 字典中的位元組串的排列順序。

*   所有 2^32 次方的 UCS 碼都能夠使用 UTF-8 來進行編碼。

*   0xfe 和 0xff 兩個字元在 UTF-8 中不會被用到。

*   表示非 ASCII 碼的 UCS 多位元組串的開始字元總是 0xc0 到 0xfd 之間的字元，並會指出該串的長度。 多位元組串的其他字元都是 0x80 到 0xbf 之間的字元。 這使得再同步非常簡單，並令編碼是無態的， 丟位元組現象也不容易發生。

*   用 UTF-8 編碼的 UCS 字元可以增加到 6 個位元組的長度。而 Unicode 只能增加到 3 個位元組長。由於 Linux 只使用 16 位的 Unicode ， UCS 的子集。所以在 Linux 下， UTF-8 多位元組串長度最多不會超過三個位元組。

編碼方式
下面的位元組串用來表示一個字元。用什麼串依照該字元在 UCS 編碼中的序號來定：

0x00000000 - 0x0000007F:
    0xxxxxxx

0x00000080 - 0x000007FF:
    110xxxxx 10xxxxxx

0x00000800 - 0x0000FFFF:
    1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx

0x00010000 - 0x001FFFFF:
    11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx

0x00200000 - 0x03FFFFFF:
    111110xx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx

0x04000000 - 0x7FFFFFFF:
    1111110x 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx

這裡 xxx 的位置二進位制位形式的字元編碼填入。 只用最短的那個足夠表達一個字元編碼數的多位元組串。

舉例說明
Unicode 字元 0xa9 = 1010 1001 (版權所有的符號) 在 UTF-8 中被編碼為：

    11000010 10101001 = 0xc2 0xa9

字元0x2260 = 0010 0010 0110 0000 (“不等於”符號)被編碼為：

    11100010 10001001 10100000 = 0xe2 0x89 0xa0

遵循標準
ISO 10646, Unicode 1.1, XPG4, Plan 9.

作者
Markus Kuhn

參考
unicode(7)

[中文版維護人]
billpan <billpan@yeah.net>

[中文版最新更新]
2000/11/09

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跋
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