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PHP實(shí)現(xiàn)Unicode和Utf-8編碼的互相轉(zhuǎn)換

qianfeng / 573人閱讀

摘要:假如在中漢字你的編碼為,把它轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制為,然后按照的方法進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在將所得到的結(jié)果左移位與最高字節(jié)所得的結(jié)果取或,第二位就這樣完成了,得到的結(jié)果為。

  

最近恰好要用到unicode編碼的轉(zhuǎn)換,就去查了一下php的庫函數(shù),居然沒找到一個函數(shù)可以對字符串進(jìn)行Unicode的編碼和解碼!也罷,找不到的話就自己實(shí)現(xiàn)一下了。。。

Unicode和Utf-8編碼的區(qū)別

Unicode是一個字符集,而UTF-8是Unicode的其中一種,Unicode是定長的都為雙字節(jié),而UTF-8是可變的,對于漢字來說Unicode占有的字節(jié)比UTF-8占用的字節(jié)少1個字節(jié)。Unicode為雙字節(jié),而UTF-8中漢字占三個字節(jié)。
UTF-8編碼字符理論上可以最多到6個字節(jié)長,然而16位BMP(Basic Multilingual Plane)字符最多只用到3字節(jié)長。下面看一下UTF-8編碼表:

U-00000000 - U-0000007F: 0xxxxxxx 
U-00000080 - U-000007FF: 110xxxxx 10xxxxxx 
U-00000800 - U-0000FFFF: 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 
U-00010000 - U-001FFFFF: 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 
U-00200000 - U-03FFFFFF: 111110xx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 
U-04000000 - U-7FFFFFFF: 1111110x 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 

xxx 的位置由字符編碼數(shù)的二進(jìn)制表示的位填入, 越靠右的 x 具有越少的特殊意義,只用最短的那個足夠表達(dá)一個字符編碼數(shù)的多字節(jié)串。 注意在多字節(jié)串中, 第一個字節(jié)的開頭"1"的數(shù)目就是整個串中字節(jié)的數(shù)目。而第一行中以0開頭,是為了兼容ASCII編碼,為一個字節(jié),第二行就為雙字節(jié)字符串,第三行為3字節(jié),如漢字就屬于這種,以此類推。(個人認(rèn)為:其實(shí)我們可以簡單的把前面的1的個數(shù)看成字節(jié)數(shù))

Unicode怎么轉(zhuǎn)換成Utf-8呢

為了要將Unicode轉(zhuǎn)換為UTF-8,當(dāng)然要知道他們的區(qū)別到底在什么地方。下面來看一下,在Unicode中的編碼是怎樣轉(zhuǎn)換成UTF-8的,在UTF-8中,如果一個字符的字節(jié)小于0x80(128)則為ASCII字符,占一個字節(jié),可以不用轉(zhuǎn)換,因?yàn)閁TF-8兼容ASCII編碼。假如在Unicode中漢字“你”的編碼為“u4F60”,把它轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制為100111101100000,然后按照UTF-8的方法進(jìn)行轉(zhuǎn)換。可以將Unicode二進(jìn)制從低位往高位取出二進(jìn)制數(shù)字,每次取6位,如上述的二進(jìn)制就可以分別取出為如下所示的格式,前面按格式填補(bǔ),不足8位用0填補(bǔ)。

unicode: 100111101100000                   4F60

utf-8:    11100100,10111101,10100000       E4BDA0

從上面就可以很直觀的看出Unicode到UTF-8之間的轉(zhuǎn)換,當(dāng)然知道了UTF-8的格式后,就可以進(jìn)行逆運(yùn)算,就是按照格式把它在二進(jìn)制中的相應(yīng)位置上取出,然后在轉(zhuǎn)換就是所得到的Unicode字符了(這個運(yùn)算可以通過“位移”來完成)。如上述的“你”的轉(zhuǎn)換,由于其值大于0x800小于0x10000,因此可以判斷為三字節(jié)存儲,則最高位需要向右移“12”位再根據(jù)三字節(jié)格式的最高位為11100000(0xE0)求或(|)就可以得到最高位的值了。同理第二位則是右移“6”位,則還剩下最高位和第二位的二進(jìn)制值,可以通過與111111(0x3F)求按位于(&)操作,再和11000000(0x80)求或(|)。第三位就不用移位了,只要直接取最后六位(與111111(ox3F)取&),在與11000000(0x80)求或(|)。

Utf-8怎么逆轉(zhuǎn)回Unicode呢

當(dāng)然在UTF-8到Unicode的轉(zhuǎn)換也是通過移位等來完成的,就是把UTF-8那些格式相應(yīng)的位置的二進(jìn)制數(shù)給揪出來。在上述例子中“你”為三個字節(jié),因此要每個字節(jié)進(jìn)行處理,有高位到低位進(jìn)行處理。在UTF-8中“你”為11100100,10111101,10100000。從高位起即第一個字節(jié)11100100就是把其中的"0100"給取出來,這個很簡單只要和11111(0x1F)取與(&),由三字節(jié)可以得知最到位肯定位于12位之前,因?yàn)槊看稳×?。所以還要將得到的結(jié)果左移12位,最高位也就這樣完成了0100,000000,000000。而第二位則是要把“111101”給取出來,則只需將第二字節(jié)10111101和111111(0x3F)取與(&)。在將所得到的結(jié)果左移6位與最高字節(jié)所得的結(jié)果取或(|),第二位就這樣完成了,得到的結(jié)果為0100,111101,000000。以此類推最后一位直接與111111(0x3F)取與(&),再與前面所得的結(jié)果取或(|)即可得到結(jié)果0100,111101,100000。

PHP代碼實(shí)現(xiàn)
/**
 * utf8字符轉(zhuǎn)換成Unicode字符
 * @param  [type] $utf8_str Utf-8字符
 * @return [type]           Unicode字符
 */
function utf8_str_to_unicode($utf8_str) {
    $unicode = 0;
    $unicode = (ord($utf8_str[0]) & 0x1F) << 12;
    $unicode |= (ord($utf8_str[1]) & 0x3F) << 6;
    $unicode |= (ord($utf8_str[2]) & 0x3F);
    return dechex($unicode);
}

/**
 * Unicode字符轉(zhuǎn)換成utf8字符
 * @param  [type] $unicode_str Unicode字符
 * @return [type]              Utf-8字符
 */
function unicode_to_utf8($unicode_str) {
    $utf8_str = "";
    $code = intval(hexdec($unicode_str));
    //這里注意轉(zhuǎn)換出來的code一定得是整形,這樣才會正確的按位操作
    $ord_1 = decbin(0xe0 | ($code >> 12));
    $ord_2 = decbin(0x80 | (($code >> 6) & 0x3f));
    $ord_3 = decbin(0x80 | ($code & 0x3f));
    $utf8_str = chr(bindec($ord_1)) . chr(bindec($ord_2)) . chr(bindec($ord_3));
    return $utf8_str;
}
測試一下了
$utf8_str = "我";

//這是漢字“你”的Unicode編碼
$unicode_str = "4f6b";

//輸出 6211
echo utf8_str_to_unicode($utf8_str) . "
"; //輸出漢字“你” echo unicode_str_to_utf8($unicode_str);

以上這些轉(zhuǎn)換是針對中文漢字【往大了說是非ASCII】的測試,因?yàn)槿绻茿SCII的話,轉(zhuǎn)來轉(zhuǎn)去都是一樣的,也用不著費(fèi)那么大工夫。
還有就是這兩個函數(shù)只是簡單的實(shí)現(xiàn)了一下,只支持單個字符【一個完整的utf8字符或是一個完整的Unicode字符】互相轉(zhuǎn)換,大家如果明白了得話就可以盡情去擴(kuò)展了。。。

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