字符集（Character Set）和字符编码（Character Encoding）

计算机字符编码

字符：是各种文字和符号的总称，包括各个国家的文字，标点符号，图形符号，数字等。

字符集（Character Set、Charset）：字符集是多个符号的集合，每个字符集包含的字符个数不同。

字符编码（Character Encoding）：字符集只是规定了有哪些字符，而最终决定采用哪些字符，每一个字符用多少字节表示等问题，则是由编码来决定的。计算机要准确的处理各种字符集文字，需要进行字符编码，以便计算机能够识别和存储各种文字。

ASCII字符集

由于计算机只识”数”，因此必须告诉计算机哪个数字来代表哪个特定字符，美国国家标准协会 ANSI 制定了一个标准，规定了常用字符的集合以及每个字符对应的编号，这就是 ASCII 字符集，也称 ASCII 码。

0～31 及 127：是控制字符或通信专用字符（其余为可显示字符），如控制符：LF（换行）、CR（回车）、FF（换页）、DEL（删除）、BS（退格）
32～126：是打印字符，其中 32 为空格，48～57 为 0 到 9 十个阿拉伯数字，65～90 为 26 个大写英文字母，97～122 号为 26 个小写英文字母，其余为一些标点符号、运算符号等。
后 128 个称为扩展 ASCII 码。许多基于 x86 的系统都支持使用扩展（或“高”）ASCII。扩展ASCII 码允许将每个字符的第 8 位用于确定附加的 128 个特殊符号字符、外来语字母和图形符号。

OEM字符集的衍生

当计算机开始发展起来的时候，发现ASCII 字符集里的 128 个字符已经无法满足需求。一个字节能够表示的数字（编号）有 256 个，而 ASCII 字符只用到了 0x00~0x7F，也就是占用了前 128 个，后面 128 个数字没有被利用。
因此很多人开始利用后面 128 个数字，但是不同人对这些数字分别对应什么样的字符的想法不同，这导致出现了大量各式各样的 OEM 字符集（对于 0x00~0x7F 这个范围的解释基本是相同的，而对于后半部分 0x80~0xFF 的解释却不一定相同，甚至有时候同样的字符在不同 OEM 字符集中对应的字节也是不同的），不同的 OEM 字符集导致人们无法跨机器交流各种文档。

多字节字符集（MBCS）和中文字符集

上面的字符集都是基于单字节编码，也就是一个字节翻译成一个字符。
但是对于亚洲国家来说，256 个字符是远远不够用的，因此就发明了多字节编码方式，相应的字符集就称为多字节字符集（Muilti-Bytes Charecter Set，保持和 ASCII 字符集的兼容）。
中国使用的就是双字节字符集编码。例如目前最常用的中文字符集 GB2312，涵盖了所有简体字符以及一部分其他字符；GBK（Guo-Biao Kuozhan）则在 GB2312 的基础上加入了对繁体字符等其他非简体字符（这两个字符集的字符都是使用 1-2 个字节来表示）。
Windows 系统采用 936 代码页来实现对 GBK 字符集的编解码。在解析字节流的时候，如果遇到字节的最高位是 0 的话，那么就使用 936 代码页中的第 1 张码表进行解码，这就和单字节字符集的编解码方式一致了；如果遇到字节的最高位是 1 的话，那么就表示需要两个字节值才能对应一个字符。

示例：我叫ABC

11001110 11010010 10111101 11010000 01000001 01000002 01000003

ps：全角是一种电脑字符，且每个全角字符占用两个标准字符（或半角字符）位置。通常的英文字母、数字键、符号键都是半角的，半角的显示内码都是一个字节。为了排列整齐，英文和其它拉丁文的字符和标点也提供了全角格式。

ANSI标准、ISO标准、国家标准

不同 ASCII 衍生字符集的出现，让文档交流变得非常困难，因此各种组织都陆续进行了标准化流程。
美国 ANSI 组织制定了 ANSI 标准字符编码（我们现在通常说到 ANSI 编码，指的是平台的默认编码，例如英文操作系统中是 ISO-8859-1，中文系统是 GBK）。
ISO 组织制定的各种 ISO 标准字符编码，例如ISO 10646标准为“通用字符集”（UCS，Universal Character Set）定义了一种16位的编码方式（即 UCS-2 ）。
还有各国也会制定一些国家标准字符集，例如中国的 GBK，GB2312 和 GB18030。

ps：操作系统在发布的时候，通常会往机器里预装这些标准的字符集还有平台专用的字符集，这样只要你的文档是使用标准字符集编写的，通用性就比较高了。

Unicode字符集

虽然通过使用不同字符集，我们可以在一台机器上查阅不同语言的文档，但是如果一份文档中含有不同国家的不同语言的字符，那么无法在一份文档中显示所有字符。
为了解决这个问题，我们需要一个全人类达成共识的巨大的字符集，这就是 Unicode 字符集。
Unicode 字符集涵盖了目前人类使用的所有字符，并为每个字符进行统一编号，分配唯一的字符码（Code Point）。
Unicode 字符集将所有字符按照使用上的频繁度划分为 17 个层面（Plane），每个层面上有 2¹⁶=65536 个字符码空间。其中第 0 个层面 BMP，基本涵盖了当今世界用到的所有字符。其他的层面要么是用来表示一些远古时期的文字，要么是留作扩展。我们平常用到的 Unicode 字符，一般都是位于 BMP 层面上的。目前 Unicode 字符集中尚有大量字符空间未使用。

ps：随着 Unicode 与 ISO 10646 合并统一，Unicode 就用 UCS 通用字符集标准，早期的 Unicode 编码实现也就采用了 UCS-2。

UTF-x字符编码

为解决 Unicode 如何在网络上传输的问题，出现了面向传输的众多 UTF（UCS Transfer Format）标准（UTF-8 就是每次 8 个位传输数据，而 UTF-16 就是每次 16 个位）。
UTF-8 就是在互联网上使用最广的一种 Unicode 的实现方式，这是为传输而设计的编码，并使编码无国界，这样就可以显示全世界上所有文化的字符了。
UTF-8 最大的一个特点，就是它是一种变长的编码方式。它可以使用 1~4 个字节表示一个符号。从 Unicode 到 uft-8 并不是直接的对应，而是要过一些算法和规则来转换。

Unicode 符号范围(十六进制)	UTF-8 编码方式（二进制）
0000 0000—0000 007F	0xxxxxxx（兼容原来的 ASCII）
0000 0080—0000 07FF	110xxxxx 10xxxxxx
0000 0800—0000 FFFF	1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
0001 0000—0010 FFFF	11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx

示例：殷（Unicode编码：27575，十六进制：6BB7，二进制：0110 1011 1011 0111）

1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx   // UTF-8 编码方式
11100110 10101110 10110111  // “殷”的 UTF-8 编码，E6 AE B7，[-26,-82,-73]

ps：Unicode 只是定义了一个庞大的、全球通用的字符集，并为每个字符规定了唯一确定的编号，具体存储成什么样的字节流，取决于字符编码方式。推荐的 Unicode 编码是 UTF-16 和 UTF-8。

ps：有些编码格式带有 BOM 头（Byte Order Mark），就是文本文件中开始的几个并不表示任何字符的字节，用二进制编辑器可以看到（UTF-8 的 BOM 头为 0xEF 0xBB 0xBF，Unicode 大端模式为 0xFE 0xFF，Unicode 小端模式为 0xFF 0xFE）。