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　　正在远古的地球上，人类为了捕猎动物聚正在一块，通过种种奇奇妙怪的大呼小叫和指手画脚来咨询战略。谁人时间，人们彼此之间只可外达最简略的旨趣，由于再繁杂的寓意实正在是难以用哇哇的啼声和简略的比划外达出来。

　　10万年前，人类结果进化出繁杂的言语编制，这是人类进展的一次奔腾，由于常识第一次有了牢靠的载体。然而言语也有一个鲜明的毛病，便是无法“留存”。前人没有灌音机，只可靠大脑记住少许句子，时常常也会记错，耳食之言是通常爆发的事，于是有些机智人就把少许句子编成故事、歌曲和诗句，使用情节、音乐和韵律，来助助公共影象。这种格式正在各民族都有应用——每个民族都有许众传说、歌谣和史诗。这种格式以至从来正在没有文字的民族里沿用了许久，比方以前蒙古传令兵，便是把下令编成歌曲，一再咏唱到熟记，然后正在来到方针地后美丽的“唱”出来。

　　5千年前，人类又发知道文字，是以能够把言语记实下来了。各民族的言语是众种众样的，于是文字的神情也是众种众样。借使你是一个古埃及或者玛雅的学者，害怕学写字前得先学一段时刻画画，而借使你是古代中邦人，你就得先学点琢磨。

　　然而，人类那些雄厚众彩的言语和文字，却让常识和音讯的传布受到下场限。圣经里有一个故事，说的便是人类由于说着差异的言语，导致无法正在一块劳动，从而逗留了构筑通往天邦的伟大工程——巴别塔。（蓄意思的是，现正在最出名的软件集成开拓境遇Eclipse，它的众邦言语翻译项目，名字就叫Babel“巴别塔”)，现古学家通过出名的罗塞塔石碑，如下图1-1所示——一块以希腊文、古埃及象形文字、古埃及平凡文字当前的统一片作品，才凯旋的“破译”出古埃及文字的寓意。

　　斗转星移，光阴飞逝，正在这个咱们称之为音讯革命的21世纪，借助文雅积聚至今的伟大科技，人类结果发知道一种能让统统人都能秉承常识的格式，这便是——用数字行动言语的音讯技巧。

　　音讯技巧的伟大之处，正在于不光仅是擢升人类看待物质的分娩力，而是空前绝后的擢升了人类看待常识的分娩力。音讯科技没有发现什么言语，然而它发知道一种用来外达任何言语的言语，记实任何文字的文字，存储任何音讯的音讯，这，便是一种全能的通用言语！

　　人类为了记灌音讯，发现过许众种格式。最为遍及的便是记实言语的文字。然而，个中有两种让我感应最为十分。

　　个中第一种便是“结绳记事”，如下图1-2所示，古代中邦人和印加人都留下过结绳记事的描绘。大事就打一个打的结，小事就打一个小的结，众个事项就打众个结。或者应用差异颜色的绳子上的结来记实差异类型的事项。这种打结记事的格式，固然没有能完备的撒播下来，然而绳结自己，向咱们显现了前人正在记灌音讯方面，富裕资质的一壁。

　　咱们能够小心到，绳结自己具备的状况并不众，唯有巨细、数目、次序、处所，以至是颜色和绳结类型的差异。比拟于繁杂的文字，这是一种非凡干脆的记事体例，由于最简略的拼音文字往往也要用到几十个差异的字母。

　　其余一个方面，绳结不像文字依赖于言语，而是一种独立的记灌音讯的计划。这种计划固然能够粗燥呆笨，然而好处是精确明晰。由于某小我说的“一批羊”能够是十几只，而其余一小我说的“一批羊”能够有上百只。

　　从结绳记事的创意中，咱们能创造，除了言语以外，再有其余一种记灌音讯的体例，这种体例依赖于本身的一套法则，能应用少许干脆的外达体例，记实客观的事物。而不是如言语相似重要出自本身的主观感染。不管咱们是否甘愿确信，正在钻探结束绳记事之后，咱们能总结出一个结论：全盘“有序”的“差异”都能用来记灌音讯。

　　所谓“差异”咱们常常称之为“符号”，任何能显然区别于其他状况的事物，都能酿成“差异”，也便是符号。咱们常睹的符号有字母、象形字、数字这些能够琢磨或者书写正在少许平面载体上的东西；然而手势、旗语、烟火、信号灯的闪耀同样也能成为一种“符号”；图像和声响则是包罗了特别雄厚音讯的符号；摩斯电码是最广为人知，同时也很亲切谋略机数字信号的一种符号。绳子上的结，无疑也是这类符号中最迂腐的一员，绳结的巨细、处所、打法，都代外着差异的状况，从而宣扬本身的符号寓意。

　　而闭于“有序”的观念，正在人类言语中也占领苛重处所，全盘的言语都有本身的语序，固然能够不会从来恒定，然而总体来说是有必然顺序的。比方中文、英文等言语中的主语-谓语-宾语序列，或者日语内中的主语-宾语-谓语次序。语音的符号序列酿成了句子，符号的序列则酿成一个或一组寓意。一条绳子上的结，便是如许酿成了一个绳结的序列，从而酿成一个有用的记实事项的体例。

　　谋略机科学中，用来记灌音讯的体例，从某种体例来说，原本和结绳记事是相似的：它们都不和任何一种人类的言语挂钩，而是有本身独立的外达息争读音讯的法则；它们都以直接记实客观事物为目地，而不必要通过主观感染的“转义”；它们采用最干脆的符号来记灌音讯，以至简略到唯有两个字母。——结绳记事和数字技巧记实格式相似，都采用了很简略的符号，酿成序列，以此来记灌音讯。只然而结绳记事的符号是大巨细小的绳结，数字技巧则是0和1；结绳记事用一根绳子来串起绳结，数字技巧应用电磁载体上的磁道来刻写数字序列。

　　其余一种非凡意思的外达音讯的格式，便是人类寻找地外人命的记号牌。正在这个记号牌上，全宇宙最机智的人，戮力的打算了一系列的图案，如下图1-3所示，用来向那些和人类文雅相差极远的灵巧人命转达音讯。

　　正在这个图片上咱们看到了人类本身的二维投影形势，这能让那些习俗于解读图形的灵巧人命所分解；其余还画出了这个记号牌的前因后果——从太阳系第三行星开赴，绕过了第4、第5行星飞向宇宙；其余还用简略的线条勾画了人类所认知的统统根本自然学科的根基常识——天文、数学、化学、物理。

　　咱们能够长久无法得知，真正的外星人会若何对付这一张“充满灵巧”的图案。然而咱们能够确定的是，地球文雅至今统统最苛重的科学常识，都凝结正在这些简略的线条和符号之中。这些符号代外着那些咱们创造的自然顺序，是以它们是一种外达法则的符号，尽量非凡干脆，然而却能进展出无尽的转化来。这种高度凝结的符号，恰是人类其余一个，正在音讯外达上的高贵之处。

　　咱们不光特长铺陈描绘少许事物，咱们同样擅于总结和归结。是以咱们有了种种各样高度轮廓的观念，比方勾股定律、微积分、牛顿力学、相对论公式、化学元素周期外……。而正在谋略机科学中，咱们同样秉承了这些先辈的伟大遗产，通过用0和1这两种数字来描绘这些自然顺序的公式，具有了正在谋略机中描绘和模仿通盘客观宇宙的本事。自然科学众年来应用数学东西来钻探客观宇宙，而谋略机科学对这些数学成绩编码，从而把自然界的顺序酿成数字来存储、演算，这些默示顺序的数字，便是谋略机步调（软件）的苛重部门。具有了这些步调，咱们就能使用谋略机来模仿客观宇宙，从而得到苛重的音讯。结果上，模仿实际从来是谋略机范畴一个最苛重的构成部门，从飞翔导航、导弹弹道限定、核爆模仿到传神的电子逛戏——这些都是自然界客观顺序，正在谋略机上外达和运算的成绩。

　　数字除了能够用来静态的外达少许音讯，同样也能够用来外达通盘客观宇宙的顺序，这些用来外达“动态音讯”的数字，恰是谋略机变得无比健旺的底子起因。

　　要分解数字化的特征，咱们能够通过几种差异的记实声响的开发来领略。最迂腐的音乐盒，如下图1-4所示，通过发条驱动的的一条遵守音节的节律，频率罗列的传输带的策动下，拨动一组能够发出差异音高的薄片，从而产灵活听的音乐。然后是电唱机和唱片，通过描画正在原型唱片上的陈迹来记实声响，再有应用磁带的灌音机，磁带上众数细微的磁性颗粒和磁头彼此影响，形成电流的转化从而形成声响。

　　这些记实声响的开发，都有一个配合的特征，便是声响的记实载体和声响自己是统一个具体的，也便是说你不行简略的把一个唱片里的歌曲复制到一个音乐盒上。声响行动一种音讯，正在音乐盒、唱片、磁带里所记实的信号，都是齐备差异的，正在唱片和磁带里，就算是同样一首音乐，他们所记实下来的情势也是齐备不相似的。借使要复制如许的声响，独一的格式便是播放这些载体，然后从气氛中或者电流里从头逮捕这些声响，再记实下来，是以复制的次数越众，失真就会越大。除了复制会导致失真，自己存放音乐的载体借使有些转化，声响也会跟着失真，而且这种失真是无法察觉的。

　　然而正在摩登谋略机的助助下，咱们曾经很少应用上面三种开发了。由于咱们有了MP3体式的声响——起首咱们把声响通过搜集开发，天生一系列长长的数字（记实正在谋略机里），然后应用MP3这种特意用于声响的压缩算法，压缩成对比短的一串数字。之后咱们就能够很容易的把这些数字拷贝到任何能够存放数字音讯的介质上，而且能够读取这些介质来播放音乐了。

　　数字音讯的好处就正在于一朝实现音讯到数字的转化，这些音讯将100%的记实和还原出来。不管你对数字音讯拷贝众少次，都不会有一点点音讯正在拷贝的流程中损失。这供给了对音讯的一种最好的维系体例，由于咱们能够延续采用新的存储介质来复制音讯，而不必忧虑有音讯的“损耗”，只须起码有一份拷贝留存下来，就能够把这些音讯很久的撒播下去。

　　同时这些音讯也和音讯的载体变得无闭，从而能够记实正在种种介质当中，比方硬盘、光盘、U盘，也能够通过电话线以至无线手机搜集传输。这种特质让咱们正在音讯的存放、传输、使用上取得非凡大的便当。咱们不再必要像以前相似，对图像用胶片和化学药水来管束；对声响用唱片磁带来存放；对文字则用笔、纸、印刷机。咱们能够用团结的一种开发——谋略机，来对统统品种的音讯，实行留存、批改、传输、外示。任何能够存放数字音讯的介质，都能够用来存放“统统类型”的音讯。这种“通用”的音讯管束编制，恰是基于把音讯外达为数字的技巧。

　　谋略机自己和音乐盒、电唱机、灌音机开发最大的差异，便是它底子“不分解”那些它正在管束的“音讯”。[f1]谋略机看待声响、图形、文字或者此外音讯，都不分畛域的算作是一个个数字。然后它肃穆的装配预先设定的“软件步调”去运算和操作这些数字。唯有软件才分解数字化的音讯。——这种让少许音讯（软件步调），行止理其余少许音讯（声响、图像、文本）的本事，让咱们有本事用谋略机行止理任何品种，而且能够是海量的音讯。这种本事，让咱们脱了音讯载体和音讯体式的部分，从而使咱们看待音讯的限定，提升到一种空前绝后的健旺地步。这种健旺的音讯管束本事，反过来强有力的鞭策了人类看待客观宇宙的看法和改制。

　　1959年，美邦马塞诸塞州列辛顿威廉道斯小学，该校即将迎来校庆日，小女孩露辛达•安伯利提出的创意为校长所采取。校庆日时，学生们将画下本身对异日的设思，并集结放入金属时刻囊中埋入地下，盘算50年后从头开启。校庆日之后，活动奇怪的露辛达用鲜血正在墙上写下奇妙文字，并向先生提出警备。

　　2009年，威廉道斯小学再次迎来校庆日，被埋藏地下50年之久的时刻囊重睹天日。小男孩凯勒取得露辛达的信，上面没有任何丹青，整页布满毫无顺序可言的数字。凯勒的父亲约翰夜晚钻探这些数字，如下图1-5所示，竟创造这是一组具有预言性的暗码。文中的数字领略记实了宇宙上过去50年所爆发的种种灾难。除此以外，这组数字还包罗了接下来将爆发的强大灾难。

　　影戏中这张纸上的数字，初看起来彷佛毫无旨趣，这些数字让我思起，咱们正在应用谋略机的时间，时常会境遇的其余一个相同的景况——乱码。实践上，借使你用二进制编辑软件，翻开任何一个文献（不管是文本文献、图片文献、MP3文献仍是可施行文献），都能看到相同下图1-7所示的神情——星罗棋布的许众数字。

　　影戏中的那些数字，第一次看起来无疑便是一堆“乱码”。然而借使你通晓了这些数字的顺序，就能创造，原本这些数字包罗了非凡苛重的音讯。比方图中就显示出了02时光航空难的音讯：时刻5月25日，遇难人数225人，坐标23°59′N，119°40′E。正在纸上的代码是：40让“乱码”变得蓄意义的格式，便是分解这些数字所代外的寓意。然而分解一个数字序列的寓意，必要左右两个闭节的音讯：

　　（1）数字正在这个序列的组合法则：咱们要知晓这些数字是若何被划分成一个个音讯单位的。比如影戏内中的数字“02-5-25-0”，默示“02年-5月-25日-225人-北纬23°59′N-东经119°40′E”，采用年、月、日、人数、维度、经度的法则，组合为一个事务单位。然后每个事务单位顺序罗列。看待谋略机里的数据来说，同样也必要这种法则。咱们要针对差异类型的音讯，应用差异的组合法则来存放数据，如许咱们本领应用步调来解析这些数据。

　　（2）这些数字对实践音讯的编码法则：影戏中的年份音讯采用2位十进制数来默示，02默示的便是2002年；而是用经纬度的“度”和“分”的十进制来外达一个经纬度，如2359默示的是23°59′。咱们知晓这种编码的法则，就能的确解读出的确每一个数字所代外的音讯。正在谋略机中，这种解读的流程叫做解码，对应的，把音讯外杀青某则法则的数字，叫做编码。统统存放正在谋略机中的数据（实践上便是许众数字），都有本身的编码/解码法则，这个法则恰是用数字来外达客观宇宙音讯的格式，比方说咱们用数字来记实声响的频率，音高和时长，通过这些数字来记实和回放一段声响。常常咱们光靠肉眼和大脑，很难去精确无误实现这种编码息争码的劳动，然而咱们借助编写软件，让谋略机来做这个事项，却短长常高效的。

　　谋略机所管束的全盘数据，实践上都是遵守相同影戏里的这个体例来外达的，而分解这些数据的劳动，恰是咱们编写软件来做的事项。步调员就好象影戏里的“先知”和主角相似，操纵对数字和客观宇宙里的音讯的对应法则，来制制管束种种客观宇宙里音讯的软件步调。这些软件步调被放入谋略机之后，谋略机就具有了分解和管束对应的客观宇宙音讯的本事。结果上，咱们所以为的“乱码”，都是不存正在的，那只是由于咱们损失领略读这些数字的步调，没有本事去分解和操作这些数据罢了。这些数据仍是自始自终的精确的默示着某些音讯，就似乎影戏中还未能被解读的那张写满数字的纸相似。一朝咱们分解了这些数字的体式，就能取得这些数字所包罗的真正音讯，从而让“乱码”变的不再“乱”。

　　数字代外了某种特定的音讯，而软件包罗了这些数字的顺序。谋略机便是用这种简略的体例，通过运转种种各样的软件，来管束对应法则（或者叫体式）的数字化音讯。这恰是所谓“数字技巧”（或者叫“数码技巧”）的主题观念。

　　正在人类创建的种种音讯当中，文字音讯从来被咱们以为是常识和灵巧的苛重载体，古代众数僧侣和学者，终生都献身于竹帛文字的留存和通报。许众竹帛靠着一代代人手工书写而撒播下来。然而这种书写费时费劲不算，还屡屡会导致书写失误，导致音讯的“失真”。也有许众藏书由于保管不善而毁于堕落或者烽火。

　　正在统统必要外达的音讯当中，文字是最早被纳入“数字化”的音讯品种之一。摩斯电码（Morse Code）是人们发现出来用电信号外达文字的最早格式之一，也是最早的数字化通讯情势。通过断的电流，形成一种一系列按次序罗列的“代码”，从而能够用来外达文字。它的代码是：点（.）、划（-）、空（每个字符间的短停息）、中等时刻的空（每个词之间的中等停息）、漫空（每个句子之间的长停息），如图1-8所示。有两种“符号”用来默示字符：点（.）和划（-），或叫“滴”（Dit）和“答”（Dah）。点的长度肯定了发报的速率，而且被作为发报时刻参考。这种格式除了能够用正在电报上，也能够用于闪光等众种前言上。

　　摩登谋略机管束文字的格式和摩斯电码有必然的相仿，只是用来代外文字的代码不再是点和划，而是真正的数字。一朝文字被谋略机数字化之后，咱们就具有了一种很久性留存文字音讯和迅疾、百分百精确的文字复制方法。当咱们第一次知晓：通盘藏书楼的书，被数字化后，只必要薄薄的几张光盘——这种载体体积的浩瀚差别，让咱们倍感谋略机的奇妙。正在摩登简直统统的高级编程言语中，字符或者字符串，都行动根基的数据类型存正在。

　　谋略机界应用的最遍及的，用数字来默示文字的计划，便是如图1-9这个计划。你能够创造这个计划应用了0～127这128个数字，来代外128个字符，个中最常睹的便是26个英文字母的巨细写，以及10个阿拉伯数字，当然再有一批符号。这些符号中有些能够用键盘直接输入，有些则不行。这个外格，或者计划的名字，就叫做《美邦音讯相易准绳代码》，简称ASCII。这个计划界说了咱们正在谋略机宇宙中，最常睹的英文字母和符号用哪些数字来代外。

　　当咱们从谋略机里取得一串数字的时间，比方从文献里读取到，或者从搜集上接收到的。咱们齐备能够按这个编码外来解读，比方咱们能够会得到“72 101 108 108 111”这5个数字的时间，按外盘问，就该当是Hello这5个字母。——这个看起来是不是有点像一组暗码的解码流程？实践上，借使你正在电脑里创办一个文本文献，输入Hello这5个字母然后留存，这个文献的实质便是72 101 108 108 111这5个数字。这和统统的此外文献相似，都只是日常的数字罢了。你能够试验把文献名改成a.exe或者此外什么名字，都不会革新这5个数字的实质。你也能够试验用你的文本编辑器，正在windows下是notepad，Linux下用cat下令，翻开任何文献，只须文献内中存放的数字是适宜上面这个外格的，都市被显示成对应的文字字符。能够说这个文本编辑器自己的效用，便是把数字转换成文字来显示。

　　这是一篇英文作品（马丁·途德·金《我有一个梦》节选）的txt体式实质，如上图1-10所描绘，实践上是一系列的数字构成，必要小心的是，这里的数字是16进制体式显示的数字。正在作品中，由于存正在许众空格，于是咱们很容易折柳出16进制的数字“20”，也便是十进制的数字32，这个数字正式ASCII所划定的数字。

　　有时间我会思，为什么ASCII中要把文字的“1”界说成49这个奇妙的数字呢？明明数字1代外文字的1不是很自然吗？这个起因我不得而知，然而我知晓，借使咱们应用差异的编码外来管束统一份数据，结果必然短长常纷乱的。比方你用1来外达文字‘1’，我用49来外达‘1’，最终当我收到一个文献，实质是1这个数字的时间，我能够会显示出不是‘1’这个文字的实质。这就跟两种差异言语的人正在对话相似。是以文字编码外自己，便是谋略机界用来外达文字的言语模范。于是原本的确哪个数字默示哪个字符并不苛重，苛重的是要团结应用一份无别的编码外。

　　ASCII编码的次序法则却是有鲜明旨趣的，你会创造0-9的编码是从小到大的，而字母都比数字要大，小写字母比大写字母大，这个编码体例的结果便是，借使你要按咱们常睹的习俗来对单词排序的话，直策应用这个编码外中的次序，就能够直接排序了。

　　现正在咱们中文的编码外，是遵守汉语拼音的排序次序，来界说各个汉字的编码数字的，于是咱们要按拼音排序，就变得特殊简略，直接按他们的这些数据的巨细排序就能够了！——这真是一件伟大的劳动，我每次正在应用汉字排序的步调的时间，都市从心底向拟定汉字编码的中邦科学家发出由衷的致敬。由于汉字有许众众音字，而且数目强大，借使他的编码不是预先做好了这个排序，要步调员本身去告竣这个效用，将是何等大的一个挑衅！

　　乱码是咱们正在应用谋略机管束文字的时间，最常境遇的题目之一，也是让咱们感应很疑心的事项。为什么咱们正在技巧这么焕发的期间，还会正在文字这种看似简略的题目上境遇阻碍呢？实践乱码的题目揭示了数字技巧的少许素质，领略乱码形成的起因，能助咱们分解数字技巧的主题观念。乱码的形成有三个起因：

　　正在数据的根基体式——长度豆割上便是用了失误的编码法则。咱们知晓，英文字符日常都是用一个小于255的数字来默示，而中文字符由于远众于255，于是日常都要用2个字符，也便是正在0到65535。既然这些数字一个个罗列起来，就有能够由于失误的体例被解读——比方前一个汉字的后半部门和后一个汉字的前半部门被算作了一个字。借使你翻开一个包罗中文的文本文献，然后删除掉第一个中文字的第一个字节，你会创造通盘文献的文字都不行平常显示了。这揭示了一个谋略机管束文字的道理——统统的那些代外文字的数字，都是被无区此外，按次序的一个个字节读取然后管束。次序，是数字化音讯中最苛重的闭节。

　　——正在“黄”字删除掉一个字节的数据后，后面的统统文字都注解失误了，直到一个单字节的数字“06”之后，文字注解还原了平常

　　纵使应用了无别的长度豆割法则，但仍是应用了失误的文字实质编码法则。这个最规范的便是gb编码和big5编码的题目。许众时间咱们收到一个港澳台区域制制的文本文献，或者浏览这些区域的网站，会创造都是显示出少许奇妙的中文字，这便是由于这些区域的中文，都是用一个叫big5的编码法则来编码中文的南宫28官方网站，而大陆的电脑根基上都是默认按gb2312编码法则来显示中文，于是就会显示出失误的中文字符来了。

　　对不是代外文字的数据，按文字的体例来解读。借使你思试验一下这个，能够恣意找一个图片文献，或者exe之类的，把文献名改成“x.txt”，然后用notepad（记事本）翻开，你常常都市看到“乱码”。实践上正在互联网上，许众不是文本体式（也便是说不光仅包罗文字）的页面，都能够正在失误的景况下，被浏览器遵守文本体式读取，自然就会映现乱码了。这也再一次外明，谋略机实践上是“不看法”它要管束的实质的，你下令它以文本编码体例去解码一串数字，它就老厚道实的去做了，至于解码出来是什么东西，它是不管的。这必需应用者或者步调员去亲切。

　　谋略机无法把文字音讯显示出来。要分解这种阻碍的起因，咱们除清晰解谋略机借使管束文字的编码外，还必要领略谋略机是奈何显示文字的。实践上任何的文字，都是一张小小的图片。一个横向16个点和纵向16个点的点阵图，就能够默示统统的英文字符和数字，而中文则必要更大更众点的图像来显示。谋略机预先会存放统统这些字符的“图形”，然后遵照文字的编码，显示出对应的图形。然而借使谋略机没有对应编码的图像，就往往会显示出少许奇妙的字符，最常睹的便是显示一个“?”来取代。而这些字符对应的一大量的“图形”，咱们叫做“字库”。借使你要显示中文，就一定要有中文的字库，不然谋略机不会知晓奈何“画”出一个字来。咱们时常境遇的，正在某些电脑上能显示平常，其余少许电脑上则显示乱码的，很有能够便是字库没有能确切装配。

　　结果上，看待谋略机来说，它是认识不到“何为乱码”的，它只是遵守既定的编码法则，去把一系列的数字管束成软件预订的实质罢了。咱们人类看起来无法解读的一堆字符，看待谋略机来说和能够解读的平常字符，都是相似的——它们都是一串串的数字。

　　正在通盘宇宙，简直都接收了ASCII行动英文文字的编码外，从来到现正在这个编码模范还正在寂然的劳动。然而中文文字就没有这么运气了，大陆应用的GB2312编码模范和港台应用的BIG5便是看待中文文字差异的两套编码外。借使咱们用BIG5的法则把少许汉字写入文献，比方“你好”，正在文献了里记实的是数字“42817 42606”，然而按GB2312编码法则读出的时间，却酿成其余两个字，由于GB2312编码法则中的“你好”该当是“50403 47811”来代外的。借使咱们思把日文、韩文，或者此外少许文字混杂到统一份文献里，景况将变得特别繁杂——思要对一个序列中差异部门的数字，指定差异的编码外的话，你就为每一个代外字符的数字前面，都用其余一个数字来默示该当用哪份编码外。

　　其余一个更机智的法子是，把宇宙上统统的文字，都团结到一份编码外内中来——这就降生了Unicode。和前文的ASCII编码外比拟，Unicode编码外不光仅为拉丁字母编码，同时也为全宇宙统统的文字都打算了编码。Unicode至今仍正在延续增修，每个新版本都出席更众新的字符。目前最新的版本为第六版，已收入了胜过十万个字符（第十万个字符正在2005年获采取）。Unicode进展是由非营利机构“团结码定约”所担负的。

　　目前实践使用的Unicode版本叫USC-2，应用16位的编码空间。也便是每个字符占用2个字节。如许外面上一共最众能够默示2的16次方个（即65536）个字符。根基能餍足种种言语的必要。下图1-11所示便是用Unicode所显示的众邦文字：

　　应用Unicode编码外来处置种种差异文字的混杂显示题目的格式，显现了谋略机以数字外达音讯的一个通用道理：编码空间打算。借使要外达某种音讯，这些音讯内中，每个单位的“能够性”全集，肯定了编码这个音讯单位所必要的数字的长度。——由于英文字母唯有几十个，于是应用0～255的数字就能够默示一个英文字母了。而中文字由于有上万个，于是就要用0~65535这么大的数字，才足够外达一个中文字。正在谋略机中，任何的音讯，都用命这个顺序，比方要外达一副曲直图案，每个点只必要0和1两个数字就能够了，是以编码每个点的数字长度只必要用0～1这么小的数字，陆续串的0和1就足够描绘这个图案。而借使是彩色的图案，每个点所外示的颜色则必要要更长的数字来外达。就必要用一串0~255或者更大的数字来外达。

　　“用什么数字代外什么旨趣”的这个劳动，便是所谓“编码外”，通盘数字宇宙，便是由如许的种种“编码外”来划定种种各样音讯所代外的数字的。

　　除了文字以外，人类外达音讯的其余一个苛重方法便是图案。丹青比拟文字，更能正在差异言语、差异种族间的人们之间转达音讯。

　　咱们应用的谋略机，即使是最简略的“下令行”形式，实践上都是软件“画”出来的图案。借使没有图形本事，谋略机就会是下图1-13所示的这种神情：

　　看到那两个步调员正在盯着穿孔纸带看吗？感触是不是很“杯具”？于是即使是咱们以为曾经很凡是很简略的字符界面，背后也有一套完备的图形数字化机制正在运作的。咱们曾经知晓了字符A正在ASCII编码外中的代外数字是65，那么谋略机看待要把65这个数字“画”到屏幕上，还必要做什么劳动？

　　最根基的便是要找到字符A的图形数据，也便是要知晓奈何用一系列的玄色像素点，正在白色的靠山上，拼出A的样式。咱们能够放大一下，看看屏幕上的A实践上是何如样的一个图形，如下图1-14所示。

　　这个图形，能够用一个11行8列的格子阵列来容纳，然后看待白色的格子用0默示，看待玄色的格子则用1默示。是以这个字符就能够按行分成11个数字的序列，而每个序列则从左到右的罗列实质：

　　固然咱们用肉眼看起来非凡的晕，然而谋略机却能够很轻松的管束这么长一串数字，它只必要按每8个数字一行的法则，把玄色或者白色的点画正在屏幕上就能够了。除了A这个字符外，统统必要显示的字符，实践上都必要有相同上面的这串数字，行动形容字符到屏幕上的数据的。如许一批代外字符“图形”的数字，往往被打包到一块，成为“点阵字库”。

　　同样的一个字符，能够具备众个差异的字体，只须咱们用差异的点阵字库来担负“形容”，就能取得差异的字体的显示，于是咱们现正在看到的，正在屏幕上或者打印机打印出来的字符，都是由种种各样的点阵字库所限定的。

　　把要显示的图形，划分成许众小格子，然后对每个格子内中的实质用数字编码，然后把这些数字都串起来，是谋略机记实图形最根基的格式。

　　看待仅仅有曲直两色的字符，能够用0和1的序列就能够完备的外达，然而借使是彩色的图案呢？原本格式也短长常相同的，咱们能够看看下面这个例子，这是一个如下图1-15所示的老虎头。

　　借使咱们把这个图形放大，就能够用一系列小方格来“近似”的形容出这个图形，如下图1-16所示。

　　这个时间，咱们只必要用点阵字库的格式，同样为每个点应用一个数字，来默示这个点的颜色，就能够了。当然由于咱们用的是彩色图形，于是只用0和1是亏折够的，看待颜色对比简略的丹青，咱们用0～4096之间的数字来外能够映现的颜色，该当就足够了，的确的的编码法则原本很简略，便是把统统的颜色，先了解成红、绿、蓝“三原色”，然后遵照这三种颜色的深浅水平各自分为255个品级，用255以内的数字来默示，如许一个颜色就会是“血色品级”“绿色品级”“蓝色品级”如许三个数字，这三个数字的最大值都是255，放到一块相乘，就会是16777215，也便是说每个点实践上能够显示166777215种颜色（实践上人眼很难辨认出166777215种颜色中的一齐颜色）。这个是不是和ASCII编码外有点相同呢？是的，这只是一种为了用数字默示颜色而做的编码外。通过这个编码外，就能够把这个图案齐备数字化成为一串由166777215以内的数字，所拼接起来的数字序列。

　　显明借使咱们每个点都用166777215这么大的一个数字来默示，一幅图片将会要用很长很长的一串数字来默示。而从这副图片看，这内中大大批的数字都市是无别的，是以咱们能够用一种叫“调色板”的格式，来大大的裁减默示这幅图案的数字长度：

　　起首咱们把这份图片内中用到的颜色都先抽取出来：比方玄色、白色、绿色、浅黄色、三种棕色、三种血色。然后咱们用0-9为这10种颜色编号，而且把默示这10种颜色的数字，都先串起来，如许咱们就取得了10个166777215以内的数字——这10个数字便是这幅图片的调色板，包罗了这幅图案的统统颜色音讯。最终咱们把代外整福图案的数字，一齐都用“调色板”中颜色所对应的编号来取代，如许通盘图案就会酿成一串0-9之间的数字的序列，这串数字就大大的缩短了。最终咱们把“调色板”和点阵图的数字拼到一块留存，就取得了最终图像的数据。借使必要显示这串数字所代外的图案，只必要先读出“调色板”，然后再读出每个点的数字，去“调色板”那里查找一下，得到最终的颜色数据，遵照这个颜色数据去显示对应的颜色（这闭头显示卡的驱动步调会实现），就能还原这幅图案了。

　　上面所说的显示彩色图形的格式，原本只是显示曲直字符的一种扩展，都是用“点阵”行动根本的描绘体例的格式，这种格式有一个专用的名字叫“位图”。然而除了位图体例来外达图形，再有其余一种叫“矢量图”的体例。矢量图不去把图形豆割成许众个小格子来描绘，而是把图形中的线条都描绘成函数弧线，然跋文实这些代外这些函数的数字，来外达图形。这种格式的好处是图片无论奈何放大，都必然不会失真，由于函数弧线不会由于放大而转化，毛病便是，借使要把图片用函数来编码，必要很繁杂的谋略，于是实际和维系这些图片对比花消CPU的运算时刻。互联网高贵行的FLASH丹青，许众便是用矢量图体例来制制的。

　　前面咱们研商了奈何用数字来默示文字和图形，这两种差异的音讯的数字化格式中，原本是有少许配合点的：

　　把音讯了解成许众单位。数字化文字音讯的时间，便是遵守每个字符实行了解，把一篇作品了解成许众个字符，每个字符行动一个音讯单位。管束图形的时间，则是遵守图形的平面，了解成许众个小格子，每个格子行动一个音讯单位。

　　对每个单位的统统能够景况，创办一个编码外。看待文字音讯，每个单位的能够景况，便是统统能够映现的字符，于是必要为每个字都创办一个编号，从而酿成文字的编码外。而看待图形，每个单位的能够景况，则是每个格子能够显示的统统颜色，于是必要为每个颜色都创办一个编号，于是咱们就遵守三原色了解，而且把每种原色划分255个深浅水平来编码。

　　遵照了解的单位和编码外，把音讯酿成一长串的数字。文字便是把按编码外分娩的数字组合起来，默示一系列的文字。图形则是把代外种种颜色的数字组合起来，默示一幅图案。

　　以上三个共通的做法，除了用来外达文字和图形，同样也能够用来外达许众其他的音讯，比方声响，咱们能够把声响定时刻了解成单位，然后对每个单元时刻里的声响，遵守其频率和音量编码。最终把一个声响酿成一串以频率、音量所编码的数字。看待动画，也能够定时刻了解成一帧帧的画面，每幅画面再以数字编码，如许由众组默示画面的数字所串接的序列，就能够用来默示动画了，GIF体式的动画便是用这种体例记实的。借使你要记实的是相同电话本之类的数据，则相似是先把电话本的条款先了解，然后再把每个条款了解成“名字”、“电话号码”两个部门，最终以文字编码外来编码“名字”和“电话号码”，最终把这些编码后的数字一块串接起来，酿成一个完备的电话本。

　　任何的音讯，只须有法子实行了解，编码，就能酿成数字放到谋略机里管束。于是摩登的谋略机简直能够管束任何咱们能接触到的音讯。而辅导谋略机去“解码”（把数字酿成音讯）和“编码”（把音讯酿成数字）的格式，恰是谋略机软件最常睹的劳动。

　　咱们时常会如许刻画一个文献：“这是一个文本文献，这是一个图片文献，这是一个Word文献……”，然而当咱们无法说出一个文献的类型的时间，咱们就会说：“这是一个二进制文献”，然而，这个说法有几个要紧的观念失误，从而窒碍了咱们看待处置文献体式所能做出的反响：

　　统统文献都是二进制的，但没有一种叫“二进制”的编码体式。二进制是谋略机用来记实数字的一种体例，然而这种数字的记实，一定要有其所代外的实践寓意，才真正的有效，于是必然要有对应实践音讯的编码体式。咱们借使说一个文献是“二进制”的，实践上和没有说“二进制”这个词是相似的。或者这么说仅仅是外达“未知编码体式”文献的旨趣，然而如许会误导听到这个说法的人，让他试图去寻找一种“翻开”二进制文献的格式。结果上也真的有翻开“二进制”文献的软件，然而这种软件日常来说没有太大的实宅心义，由于借使让你看到一串不明寓意的数字，又能做什么呢？

　　每个文献都有它的编码体式，就算你不知晓，它仍是按本身的体式编码的。咱们往往由于以为一个文献是“二进制”的，就疑心这个文献是无法被解读的。然而实践上任何文献都必然有解读的格式，只是你还没知晓他的体式，或者没有看待的解读软件罢了。就似乎你没有装配Adobe PDF Reader软件，那些PDF体式的文献，看待你来说便是“二进制”体式相似，借使你装了这个软件，这个文献就酿成一种可用的体式了。是以你所以为的“二进制”实践上也是毫无旨趣的。

　　任何体式的文献，素质上都是数字，并不必然是要算作是二进制的。固然谋略机底层确实是用二进制的体例来记实数字的，然而从软件层面看，任何的数字，都能够被编码成任何一种进制，而正在实践的软件开拓中，步调员们管束数据最常用的往往不是二进制，而是16进制。起因是比拟二进制，用16进制来写一个数字显明简短的众；比拟十进制，16进制又能更容易的换算成二进制数字，用来限定谋略机底层。除了16进制，步调员们有时间还会用8进制，以至此外少许数学进制。于是二进制自己并不行说是软件层面的独一进制。用这个说法来默示文献体式，也是不尽精确的。

　　文献名后缀仅仅是文献体式的提示，同样一种编码体式的文献能够有差异的后缀。比方说一个图片文献能够叫a.jpg，也能够叫a.jpeg，只须显示这个文献的步调，看法这两个后缀，而且都按JPEG的解码体式来显示这个图片，就相似能显示凯旋。然而借使你把一个wav体式的文献后缀改成jpg，你也能够能够翻开这个文献，然而必然看不到任何蓄意义的图案。就好象你把一个图形文献后缀改成txt，就会取得一串文字“乱码”相似。

　　文献体式的寓意是雄厚和众目标的，并不是每个文献只可有一种“体式”。比方咱们常睹的网页文献xxx.html，这种文献同时是文本文献和网页文献。你能够用“记事本”或者Word软件来翻开，也能够用浏览器来翻开。两种翻开软件所显示的实质会齐备不相似。同样的例子再有存放JavaScript的.js文献、XML文献等等。

　　祈望咱们正在领略了谋略机奈何用数字来外达音讯之后，咱们可以分解谋略机中种种文献体式的寓意，而不会再被种种“体式”的说法弄的头晕脑胀。——全盘都是数字，用数字外达的音讯。