ASCII 码简介 - 记得看网

一、简介

ASCII（美国信息交换标准代码）代码由 7 位二进制标准组成，用于对一组 128 个图形和控制符号进行编码。

具体来说，ASCII 表包含 95 个图形符号。这些符号包括拉丁字母（小写和大写）、常见标点符号、常见数学符号和阿拉伯数字。

ASCII 表还包含 33 个控制符号。这些符号用于管理处理并提供 ASCII 编码信息的元数据。

在本文中，首先，我们将了解 ASCII 的历史和文档。接下来，我们深入到ASCII表中来了解一下每个符号是如何编码的。

在了解了理论背景之后，我们将了解如何将特定的符号和单词从图形形式编码为十进制 ASCII 代码，最后编码为二进制代码。同样，我们将了解如何解码二进制/十进制 ASCII 代码。

最后，我们将简要回顾一些 ASCII 变体及其应用场合。

最初，电报传输中使用的代码激发了 ASCII 代码的发展。因此，它被设计为与基于 7 位的电传打印机配合使用。然而，ASCII 代码的开发人员还计划了适用于电传打字机以外的设备的代码。

美国标准协会（即今天的美国国家标准协会）于 1963 年提出了 ASCII。此后，该组织多次审查了 ASCII，并一直对其进行维护。

ASCII 中包含的额外非电报代码以及组织良好且排序的代码分布（与早期的电报代码相比）使 ASCII 于 1968 年成为美国标准联邦计算机通信语言。

随着互联网的兴起，ASCII 在接下来的几年里迅速传播。 通过对电子邮件和 HTML 页面的字符进行编码，ASCII 代码变得特别流行。

自 2008 年以来，UTF-8 超过 ASCII 成为最常见的互联网编码。然而，UTF-8 嵌入了 ASCII 作为其前 128 个代码，并且仅用 128 个额外代码扩展了该表。

如上所述，ASCII 由 7 位代码和 128 个符号（95 个图形符号和 33 个控制符号）组成。

最重要的是，ASCII 规定特定的位序列（代码）代表特定的符号。因此，例如，ASCII 使数字设备能够处理、存储和呈现人类自然识别的数据。

ASCII 代码通常显示在一个表中，称为 ASCII 表，其中包含与每个代码关联的符号，以及它们的描述和十进制/二进制代码表示形式：

ASCII 表将大多数控制符号的代码范围从 0 到 31 进行分组。唯一的例外是符号 DEL，其代码为 127。此例外解决了电传打字机纠正打字错误的过程。

请注意，当操作员按键时，电传打字机会打孔卡。因此，没有可用的退格功能。这样，纠正错误的过程包括将打孔卡退回到错误位置，并用读取和处理打孔卡时忽略的代码替换其各自的代码。

电传打字机通常通过在错误位置打孔来表示忽略代码，生成 ASCII DEL 代码 (127)。

图形符号的代码在ASCII表中为32到126之间。 ASCII 图形符号包括拉丁字母、阿拉伯数字、标点符号和数学运算符等。

特别是，我们不将空格 (32) 识别为可打印符号。因此，空格(32)被专门归类为不可见的图形符号。

最后，ASCII 图形符号的顺序遵循一种被称为 ASCIIbetical 的特定组织。 ASCIIbetical 顺序将大写字母分配在小写字母之前（例如，“Z”在“a”之前）。此外，数字位于字母之前，其他符号则接受字母和数字的夹层编码。

将随机字符串编码为二进制 ASCII 代码通常需要一个 ASCII 表，其中包含每个字符串字符各自的十进制值。编码后，数字设备可以处理、存储或传输这些代码。然而，向此类设备的操作人员显示 ASCII 涉及将代码从二进制解码为可读版本。

在下面的小节中，我们将学习 ASCII 的编码和解码过程。

为了演示如何将字符序列转换为二进制 ASCII 代码，我们将使用字符串“Baeldung”并对其逐步执行编码过程。

首先，我们查找 ASCII 表以确定字符串中每个字符对应的十进制值：

当我们使用拉丁字母时，请务必注意 ASCII 区分大小写。因此，在我们的示例中，“B”的代码（66）与“b”的代码（98）不同。

在定义了十进制ASCII码之后，我们就可以将它们转换为二进制代码。为了做到这一点，我们把每个十进制代码转录为7位代码。二进制ASCII码的每个位置P（换句话说，每个比特）表示2^P的值。此外，位的重要性从右向左增长。这样一来，二进制ASCII码就有以下结构：

有了这种结构，为了得到十进制ASCII码的相应二进制代码，我们应该给位置P分配一个比特1，使其数值之和达到十进制ASCII码的结果。其他位置则得到一个比特0。考虑到 "Baeldung"的编码过程，我们有以下的二进制ASCII码：

因此，字符串“Baeldung”的二进制 ASCII 代码为 1000010 1100001 1100101 1101100 1100100 1110101 1101110 1100111。

为了演示从二进制 ASCII 到可读字符串的解码过程，我们将使用以下代码：1010011 1100011 1101001 1100101 1101110 1100011 1100101。

为了执行二进制ASCII码的解码过程，我们将使用之前用于编码过程的相同的位置/值结构。然而，现在，我们必须用所提供的二进制代码的各自比特来填充这些位置。然后，我们将位置的值与位数1相加，得到十进制代码：

接下来，我们查找 ASCII 表，将十进制代码转换为可读的字符串：

最后，我们得出结论，所提供的 ASCII 代码的可读字符串是“Science”。

随着计算机技术的普及，特定的标准化机构采用了 ASCII 码来处理特定语言中使用的新符号。这些符号的示例是带有重音符号和变音符的字母。

鼓励创建 ASCII 变体的另一个现象是 8 位（以及后来的 16、32 和 64 位）计算机体系结构的兴起。编程语言识别的最小数据类型通常为 8 位字节。因此，新的编码经常使用额外的位来扩大 ASCII 表。

新的编码保留了 ASCII 的原始表（0 到 127）并用新符号对其进行了扩展。特别令人感兴趣的两个 8 位编码是：

Windows 1252：单字节编码，使用 123 个额外符号扩展 ASCII 表. Windows 1252 提供了 ASCII 表中未考虑的几个西方拉丁字符的代码。目前，Windows 1252 表中只有 5 个代码未使用。
UTF-8：单字节编码，用 128 个额外符号扩展 ASCII 表。与 Windows 1252 中一样，UTF-8 的新符号包含多个西方拉丁字符。但是，其中一些额外的符号和代码与 Windows 1252 表中的不同。我们强调 UTF-8 是 Unicode 标准的一部分。 Unicode 标准为大多数现有书写系统中的符号提供了二进制代码。但是，为此，Unicode 可能需要两个 (UTF-16) 或四个 (UTF-32) 字节来对特定符号进行编码。

在本文中，我们研究了 ASCII 码和表格。首先，我们回顾了ASCII 的历史。接下来，我们分析了ASCII 表和代码并了解了该标准的组织方式。然后，我们学习了如何使用 ASCII 编码/解码通用字符串。最后，我们了解了最常见的 ASCII 变体。

我们可以得出结论，ASCII 是一个重要的标准，它启发并构成了当前最流行的信息编码标准，例如 UTF-8。