Преобразование чисел с плавающей запятой
Объект типа с плавающей запятой можно безопасно преобразовать в более точный тип с плавающей запятой, то есть без потери значимости. Например, преобразования из в в являются безнадежными, а значение не изменяется.
Объект плавающего типа также можно преобразовать в менее точный тип, если он находится в диапазоне, представленном этим типом. (См. раздел плавающие ограничения для диапазонов плавающих типов.) Если исходное значение не может быть представлено точно, его можно преобразовать в следующее большее или следующее более низкое значение. Если такого значения не существует, результат будет неопределенным. Рассмотрим следующий пример.
Максимальное значение, которое может быть представлено типом, — это 3.402823466 E38 — намного меньшее число, чем 1E300. Таким образом, число преобразуется в бесконечное значение, а результатом является «INF».
Таблица ASCII как использовать расширенные символы
Я не буду особо разжевывать Вам принципы работы программ-кейлогеров (вирусов) скажу лишь общую схему: кейлогер следит за нажатием клавиш и собирает вводимые Вами логины и пароли в некий лог-файл, который потом отправляет (или взломщик забирает его сам, если имеет доступ к компьютеру) злоумышленнику.
Не для кого не секрет, что все вводимые буквы и цифры — это символы. Но символы можно разделить на два вида — простые и специфичные (расширенные). Простые — это, как я уже сказал, буквы, цифры, всякие там знаки препинания, собачки (@) и тд и тп, а специфичные — это что-то вроде û ~ Ç ╟↓ ∟ П ┬ и тд и тп.
Как Вы понимаете, использование специфичных символов значительно усложняет процесс взлома как методом подбора, так и методом использования кейлогеров (большинство из них не настроены на обработку и запись расширенных символов).
Все это чудесно, но Вы не знаете кое о чем, а именно о том, что помимо разных символов есть разные способы их ввода.
Функции преобразования
Функции преобразования определяют преобразования из пользовательского в другие типы. Эти функции иногда называют «операторами приведения», так как они, наряду с конструкторами преобразования, вызываются, когда значение приводится к другому типу. В следующем примере демонстрируется функция преобразования, преобразующая из определяемого пользователем типа, в встроенный тип :
Обратите внимание, что переменная -член сделана закрытой, а открытая функция преобразования в тип введена только для возврата значения. В функции неявное преобразование возникает, когда значение направляется в стандартный вывод с помощью оператора вставки в поток
Так как для определяемого пользователем типа не определен оператор вставки потока, но имеется один для встроенного типа , компилятор может использовать функцию преобразования из в для удовлетворения оператора вставки потока.
Функции преобразования наследуются производными классами. Функции преобразования в производном классе переопределяют наследуемую функцию преобразования, только когда выполняют преобразование в точно такой же тип. Например, определяемая пользователем функция преобразования оператора производного класса int не переопределяет (или даже не влияет) на определяемую пользователем функцию преобразования операторабазового класса Short, даже если стандартные преобразования определяют отношение преобразования между и .
Объявление функций преобразования
Следующие правила применяются к объявлению функции преобразования.
-
Целевой тип преобразования должен быть объявлен до объявления функции преобразования. Классы, структуры, перечисления и определения типа нельзя объявлять в объявлении функции преобразования.
-
Функции преобразования не принимают аргументов. Указание любых параметров в объявлении является ошибкой.
-
Функции преобразования имеют тип возвращаемого значения, задаваемый именем функции преобразования, которое также является именем типа целевого объекта преобразования. Указание типа возвращаемого значения в объявлении является ошибкой.
-
Функции преобразования могут быть виртуальными.
-
Функции преобразования могут быть явными.
Явные функции преобразования
Если функция преобразования объявлена как явная, ее можно использовать только для выполнения явного приведения. Это не дает функциям, которые принимают аргумент типа целевого объекта функции преобразования, также неявно принимать аргументы типа класса, а также блокирует инициализацию копирования экземпляров типа целевого объекта из значения типа класса. В следующем примере демонстрируется определение явной функции преобразования и влияние на правильный синтаксис кода.
Здесь оператор функции преобразования Double был явно объявлен, а явное приведение к типу было представлено в функции для выполнения преобразования. Если пропустить это преобразование, компилятор не сможет найти подходящий оператор вставки в поток для типа и может возникнуть ошибка.
Using Boost:: lexical_cast method to convert int to Char Array in C++
In this method, we will utilize the powerful Boost library of C++ to convert int to char array. We can use in the header that provides a casting operator(boost: lexical_cast).
Code:
|
1 |
using namespacestd; using boost::lexical_cast; using boost::bad_lexical_cast; intmain(){ intn=9876;//number to be converted //conversion to char array array<char,64>number_array=lexical_cast<array<char,64>>(n); cout<<«Number converted to char array is:»; cout<<number_array; cout<<number_array1; cout<<number_array2; cout<<number_array3; return; } |
Output:
Number converted to char array is: 9876
Неявные числовые преобразования
В следующей таблице приведены предопределенные неявные преобразования между встроенными числовыми типами:
| Исходный тип | Кому |
|---|---|
| sbyte | , , , , , или |
| byte | , , , , , , , , , или |
| short | , , , или либо |
| ushort | , , , , , или , или |
| int | , , или , |
| uint | , , , или либо |
| long | , или |
| ulong | , или |
| float | |
| nint | , , или |
| nuint | , , или |
Примечание
Неявные преобразования из , , , , или в и из , , или в могут приводить к потере точности, но не к потере порядка величин. Другие неявные числовые преобразования никогда не теряют никаких сведений.
Также обратите внимание на следующее
-
Любой целочисленный тип неявно преобразуется в любой числовой тип с плавающей запятой.
-
Не поддерживается неявное преобразование в типы и . Не поддерживается неявное преобразование из типов и .
-
-
Не поддерживается неявное преобразование между типом и типами или .
-
Значение константного выражения типа (например, значение, представленное целочисленным литералом) может быть неявно преобразовано в , , , , , , или , если оно находится в диапазоне целевого типа:
Как показано в предыдущем примере, если значение константы выходит за пределы диапазона целевого типа, возникает ошибка компилятора CS0031.
Using stringstream to convert int to Char Array in C++
In this method we will use the class. We will create a temporary string stream where we will store the int data, then we will return the string object with the help of str() method. In the end, we will use the c_str() method to complete the conversion.
str(): This method is used to return the string object along with the copy of the current elements of the string stream.
Code:
|
1 |
using namespacestd; intmain(){ intn=9876;//number to be converted stringstream temp_str; temp_str<<n;//passing number to the stream charconst*number_array=temp_str.str().c_str();//converting to char array cout<<«Number converted to char array is: «; cout<<number_array; cout<<number_array1; cout<<number_array2; cout<<number_array3; return; } |
Output:
Number converted to char array is: 9876
Явные числовые преобразования
В следующей таблице показаны предопределенные явные преобразования между встроенными числовыми типами, для которых нет :
| Исходный тип | Кому |
|---|---|
| sbyte | , , или либо |
| byte | |
| short | , , , , или |
| ushort | , или |
| int | , , , , , или |
| uint | , , , или |
| long | , , , , , , , или |
| ulong | , , , , , , , или |
| float | , , , , , , , , , или |
| double | , , , , , , , , , , или |
| decimal | , , , , , , , , , , или |
| nint | , , , , , , или |
| nuint | , , , , , , или |
Примечание
Явное числовое преобразование может привести к утрате данных или созданию исключения, обычно OverflowException.
Также обратите внимание на следующее
-
При преобразовании значения целочисленного типа в другой целочисленный тип результат зависит от переполнения контекста проверки. В проверенном контексте преобразование выполняется успешно, если исходное значение находится в диапазоне конечного типа. В противном случае возникает исключение OverflowException. В непроверяемом контексте преобразование всегда завершается успешно и выполняется следующим образом.
-
Если исходный тип больше целевого, исходное значение усекается путем отбрасывания его «лишних» самых значимых битов. Результат затем обрабатывается как значение целевого типа.
-
Если исходный тип меньше целевого, исходное значение дополняется знаками или нулями, чтобы иметь тот же размер, что и целевой тип. Знаки добавляются, если исходный тип имеет знак. Если у исходного типа нет знака, добавляются нули. Результат затем обрабатывается как значение целевого типа.
-
Если исходный тип совпадает по размеру с целевым, исходное значение обрабатывается как значение целевого типа.
-
-
При преобразовании значения в целочисленный тип оно округляется в сторону нуля до ближайшего целого значения. Если итоговое целое значение находится вне диапазона целевого типа, возникает исключение OverflowException.
-
При преобразовании значения или в целочисленный тип оно округляется в сторону нуля до ближайшего целого значения. Если полученное целое значение выходит за пределы диапазона целевого типа, результат будет зависеть от контекста проверки переполнения. В проверенном контексте возникает исключение OverflowException, а в непроверенном контексте результатом будет неопределенное значение целевого типа.
-
При преобразовании из в значение округляется до ближайшего значения . Если значение слишком мало или слишком велико для типа , результатом будет ноль или бесконечность соответственно.
-
При преобразовании из или в исходное значение преобразуется в представление и при необходимости округляется до ближайшего числа после 28-го десятичного разряда. В зависимости от исходного значения возможны следующие результаты:
-
Если исходное значение слишком мало для представления в виде , результатом будет ноль.
-
Если исходное значение не является числом (NaN), равно бесконечности или слишком велико для представления в виде , возникает исключение OverflowException.
-
-
При преобразовании из в или исходное значение округляется до ближайшего значения или соответственно.
Конвертация C-style
В программировании на языке Cи явное преобразование типов данных выполняется с помощью оператора . Внутри круглых скобок мы пишем тип, в который нужно конвертировать. Этот способ конвертации типов называется конвертацией C-style. Например:
int i1 = 11;
int i2 = 3;
float x = (float)i1 / i2;
|
1 |
inti1=11; inti2=3; floatx=(float)i1i2; |
В программе, приведенной выше, мы используем круглые скобки, чтобы сообщить компилятору о необходимости преобразования переменной (типа int) в тип float. Поскольку переменная станет типа float, то также затем автоматически преобразуется в тип float, и выполнится деление типа с плавающей точкой!
Язык C++ также позволяет использовать этот оператор следующим образом:
int i1 = 11;
int i2 = 3;
float x = float(i1) / i2;
|
1 |
inti1=11; inti2=3; floatx=float(i1)i2; |
Конвертация C-style не проверяется компилятором во время компиляции, поэтому она может быть неправильно использована, например, при конвертации типов const или изменении типов данных, без учета их диапазонов (что может привести к ).
Следовательно, конвертацию C-style лучше не использовать.
Правило: Не используйте конвертацию C-style.
6.1.3. Использование кодировок в олимпиадах¶
В настоящее время в олимпиадах в целом принято мнение, что работа с кодировками — это достаточно техническая вещь,
не относящаяся напрямую к алгоритмам и т.д., и поэтому задачи на олимпиадах не должны быть осложнены
работой с кодировками. (См. два моих поста в блоге алгопрога на смежные темы, хоть и не про кодировки:
раз, два).
Поэтому в современных олимпиадах в принципе считается правильным делать такие задачи, чтобы
во всех входных и выходных файлах все байты были не больше 127 (т.е. каждый байт файла
должен иметь числовое значение не больше 127). С такими файлами все языки — что классические, что юникодные, —
спокойно работают, потому что символы с кодами до 127 одинаковы во всех кодировках.
Поэтому такой файл можно считать в строку на любом языке, и спокойно с ним работать.
Раньше (особенно до широкого распространения юникодных языков) встречались и задачи, в которых могут быть байты больше 127;
ну и сейчас, наверное, на разных странных олимпиадах такое возможно (ну и уж тем более возможно в разных тренировочных контестах,
где используются старые задачи, в том числе на алгопроге есть такие задачи).
Такие задачи делятся на две больших группы.
Первая группа — где вам не надо уметь как-то особо различать отдельные символы с кодами больше 127,
например, вам не надо отличать русские буквы от всех остальных символов
Характерный пример — задача «Цензура»,
в ней надо уметь выделять во входном тексте только пробелы, переводы строки, и девять указанных в условии знаков препинания,
а из остальных символов вам надо только подсчитывать одинаковые; вас совершенно не интересует,
какой из символов, например, является русской буквой, а какой нет.
Поэтому тут совершенно не важно, в какой кодировке входной файл, главное чтобы это была однобайтовая кодировка
На любом классическом языке программирования такие задачи спокойно решаются без каких-либо специальных ухищрений.
Вы считываете входные данные как строку, и дальше с ней работаете.
И выводите ответ, причем тут нужно вывести просто те же байты, что вы прочитали,
а это делается естественно без каких-либо специальных действий, никаких и т.д. не нужно.
На юникодных же языках есть два способа решать такие задачи: можно, конечно, использовать тип данных «массив байт», но в целом
проще работать с файлами, указать при чтении данных какую-нибудь однобайтную кодировку (например, cp866),
тогда язык прекрасно сконвертирует входные строки в свое внутреннее представление, вы совершенно спокойно с ними поработаете,
и при выводе опять вы должны будете указать ту же кодировку.
В обоих случаях (и в классическом, и в юникодном языке) при локальном тестировании у себя на компьютере
вы можете переживать, что ваш код выводит на экран не совсем то, что было во входных данных,
или например (на классических языках) обнаружить, что вы вводите данные, а длина строки
оказывается в два раза длиннее, или что вообще ввод русских букв приводит к ошибке — но, как я писал выше,
это скорее вопрос к посредникам при вводе-выводе данных, или к подготовке входных/выходных файлов,
а не непосредственно к вашей программе. Можете поразбираться с посредниками, но в любом случае
к вашей программе в этом случае вопросов не должно быть.
В тестирующей же системе будет работа через файлы (либо напрямую, либо через перенаправление),
и всё будет работать. На классическом языке вы просто считаете именно те байты, что записаны во входном файле,
обработаете их и выведете; на юникодном языке вы считаете эти байты, сконвертируете их во внутреннюю кодировку, обработаете,
и выведете, перекодировав их обратно. В обоих случаях ошибаться именно в работе с кодировками негде, поэтому
на самом деле вы вполне можете сами тестировать задачу чисто на английских буквах (на символах с кодами до 127),
а потом отправить задачу в тестирующую систему, и у вас само всё заработает. Единственное, что от вас требуется — еще раз повторюсь
— на юникодных языках указать явно однобайтную кодировку при вводе и выводе.
(Собственно, примерно потому такие задачи раньше и существовали — раньше все писали
на классических языках, и там никаких проблем с этим не было, последовательность байт и есть последовательность байт,
с ней вы спокойно работаете, и даже не задумываетесь про кодировки.)
Еще раз, потому что это важно:
Важно
В задачах первого типа (когда вам не надо особо различать разные символы с кодами больше 127):
в классических языках вам не надо делать никаких особых действий типа и т.п.,
а на юникодных языках надо просто указать какую-нибудь однобайтную кодировку при вводе-выводе.
И не надо переживать, если при локальном тестировании с русскими буквами у вас происходит
что-то не то — это не вина вашей программы.
Примеры[править]
Если записать строку ‘hello мир’ в файл exampleBOM, а затем сделать его hex-дамп, то можно убедиться в том, что разные символы кодируются разным количеством байт. Например, английские буквы,пробел, знаки препинания и пр. кодируются одним байтом, а русские буквы — двумя
Код на pythonправить
#!/usr/bin/env python
#coding:utf-8
import codecs
f = open('exampleBOM','w')
b = u'hello мир'
f.write(codecs.BOM_UTF8)
f.write(b.encode('utf-8'))
f.close()
hex-дамп файла exampleBOMправить
| Символ | BOM | h | e | l | l | o | Пробел | м | и | р | |||||
| Код в UNICODE | EF | BB | BF | 68 | 65 | 6C | 6C | 6F | 20 | D0 | BC | D0 | B8 | D1 | 80 |
| Код в UTF-8 | 11101111 | 10111011 | 10111111 | 01101000 | 01100101 | 01101100 | 01101100 | 01101111 | 00100000 | 11010000 | 10111100 | 11010000 | 10111000 | 11010001 | 10000000 |
Арифметические преобразования
Многие бинарные операторы (обсуждаемые в выражениях с бинарными операторами) приводят к преобразованию операндов и выдают результаты одинаковым образом. Преобразования эти операторы вызываются обычными арифметическими преобразованиями. Арифметические преобразования операндов, которые имеют различные собственные типы, выполняются, как показано в следующей таблице. Типы typedef ведут себя в соответствии со своими базовыми собственными типами.
Условия для преобразования типов
| Выполненные условия | Преобразование |
|---|---|
| Любой операнд имеет тип . | Другой операнд преобразуется в тип . |
| Предыдущее условие не выполнено, и любой из операндов имеет тип . | Другой операнд преобразуется в тип . |
| Предыдущие условия не выполнены, и любой из операндов имеет тип . | Другой операнд преобразуется в тип . |
| Предыдущие условия не выполнены (ни один из операндов не является операндом с плавающей запятой). | Операнды получают целочисленные продвижения следующим образом:— Если любой из операндов имеет тип , то другой операнд преобразуется в тип .— Если предыдущее условие не выполнено, и если любой из операндов имеет тип , а другой тип , оба операнда преобразуются в тип .— Если предыдущие два условия не выполняются, и если любой из операндов имеет тип , то другой операнд преобразуется в тип .— Если предыдущие три условия не выполняются, и если любой из операндов имеет тип , то другой операнд преобразуется в тип .— Если ни одно из вышеперечисленных условий не выполняется, оба операнда преобразуются в тип . |
В следующем коде демонстрируются правила преобразования, описанные в таблице.
Первый оператор в приведенном выше примере представляет умножение двух целочисленных типов, и . Условие выполнено, так как операнд не имеет плавающего типа, а один операнд имеет тип . Таким образом, другой операнд, преобразуется в тип . Затем результат присваивается . Условие здесь соответствует тому, что один операнд имеет тип , поэтому результат умножения преобразуется в тип .
Второй оператор в предыдущем примере показывает добавление и целочисленный тип: и . Переменная преобразуется в тип (третье условие в таблице). Результат сложения преобразуется в тип (второе условие в таблице) и присваивается .
1251 – кодовая страница Windows
| 128 Ђ | 144 Ђ | 160 | 176 ° | 192 А | 208 Р | 224 а | 240 р |
| 129 Ѓ | 145 ‘ | 161 Ў | 177 ± | 193 Б | 209 С | 225 б | 241 с |
| 130 ‚ | 146 ’ | 162 ў | 178 I | 194 В | 210 Т | 226 в | 242 т |
| 131 ѓ | 147 “ | 163 J | 179 i | 195 Г | 211 У | 227 г | 243 у |
| 132 „ | 148 ” | 164 ¤ | 180 ґ | 196 Д | 212 Ф | 228 д | 244 ф |
| 133 … | 149 • | 165 Ґ | 181 μ | 197 Е | 213 Х | 229 е | 245 х |
| 134 † | 150 – | 166 ¦ | 182 ¶ | 198 Ж | 214 Ц | 230 ж | 246 ц |
| 135 ‡ | 151 — | 167 § | 183 · | 199 З | 215 Ч | 231 з | 247 ч |
| 136 € | 152 □ | 168 Ё | 184 ё | 200 И | 216 Ш | 232 и | 248 ш |
| 137 ‰ | 153 | 169 | 185 № | 201 Й | 217 Щ | 233 й | 249 щ |
| 138 Љ | 154 љ | 170 Є | 186 є | 202 К | 218 Ъ | 234 к | 250 ъ |
| 139 < | 155 > | 171 « | 187 » | 203 Л | 219 Ы | 235 л | 251 ы |
| 140 Њ | 156 њ | 172 ¬ | 188 j | 204 М | 220 Ь | 236 м | 252 ь |
| 141 Ќ | 157 ќ | 173 | 189 S | 205 Н | 221 Э | 237 н | 253 э |
| 142 Ћ | 158 ћ | 174 | 190 s | 206 О | 222 Ю | 238 о | 254 ю |
| 143 Џ | 159 џ | 175 Ï | 191 ї | 207 П | 223 Я | 239 п | 255 я |
866 – кодовая страница DOS
| 128 А | 144 Р | 160 а | 176 ░ | 192 └ | 208 ╨ | 224 р | 240 ≡Ё |
| 129 Б | 145 С | 161 б | 177 ▒ | 193 ┴ | 209 ╤ | 225 с | 241 ±ё |
| 130 В | 146 Т | 162 в | 178 ▓ | 194 ┬ | 210 ╥ | 226 т | 242 ≥ |
| 131 Г | 147 У | 163 г | 179 │ | 195 ├ | 211 ╙ | 227 у | 243 ≤ |
| 132 Д | 148 Ф | 164 д | 180 ┤ | 196 ─ | 212 ╘ | 228 ф | 244 ⌠ |
| 133 Е | 149 Х | 165 е | 181 ╡ | 197 ┼ | 213 ╒ | 229 х | 245 ⌡ |
| 134 Ж | 150 Ц | 166 ж | 182 ╢ | 198 ╞ | 214 ╓ | 230 ц | 246 ¸ |
| 135 З | 151 Ч | 167 з | 183 ╖ | 199 ╟ | 215 ╫ | 231 ч | 247 » |
| 136 И | 152 Ш | 168 и | 184 ╕ | 200 ╚ | 216 ╪ | 232 ш | 248 ° |
| 137 Й | 153 Щ | 169 й | 185 ╣ | 201 ╔ | 217 ┘ | 233 щ | 249 · |
| 138 К | 154 Ъ | 170 к | 186 ║ | 202 ╩ | 218 ┌ | 234 ъ | 250 ∙ |
| 139 Л | 155 Ы | 171 л | 187 ╗ | 203 ╦ | 219 █ | 235 ы | 251 √ |
| 140 М | 156 Ь | 172 м | 188 ╝ | 204 ╠ | 220 ▄ | 236 ь | 252 ⁿ |
| 141 Н | 157 Э | 173 н | 189 ╜ | 205 ═ | 221 ▌ | 237 э | 253 ² |
| 142 О | 158 Ю | 174 о | 190 ╛ | 206 ╬ | 222 ▐ | 238 ю | 254 ■ |
| 143 П | 159 Я | 175 п | 191 ┐ | 207 ╧ | 223 ▀ | 239 я | 255 |
Русские названия основных спецсимволов:
| Символ | Название |
| ` | гравис, кавычка, обратный машинописный апостроф |
| ` | гравис, кавычка, обратный машинописный апостроф |
| ~ | тильда |
| ! | восклицательный знак |
| @ | эт, коммерческое эт, «собака» |
| # | октоторп, решетка, диез |
| $ | знак доллара |
| % | процент |
| ^ | циркумфлекс, знак вставки |
| & | амперсанд |
| * | астериск, звездочка, знак умножения |
| ( | левая открывающая круглая скобка |
| ) | правая закрывающая круглая скобка |
| — | минус, дефис |
| _ | знак подчеркивания |
| = | знак равенства |
| + | плюс |
| левая открывающая квадратная скобка | |
| правая закрывающая квадратная скобка | |
| { | левая открывающая фигурная скобка |
| } | правая закрывающая фигурная скобка |
| ; | точка с запятой |
| двоеточие | |
| ‘ | машинописный апостроф, одинарная кавычка |
| « | двойная кавычка |
| , | запятая |
| . | точка |
| слэш, косая черта, знак дроби | |
| < | левая открытая угловая скобка, знак меньше |
| > | правая закрытая угловая скобка, знак больше |
| \ | обратный слэш, обратная косая черта |
| | | вертикальная черта |
Кодировка UNICODE
Юникод (Unicode) — стандарт кодирования символов, позволяющий представить знаки практически всех письменных языков. Стандарт предложен в 1991 году некоммерческой организацией «Консорциум Юникода».
В Unicode используются 16-битовые (2-байтовые) коды, что позволяет представить 65536 символов.
Применение стандарта Unicode позволяет закодировать очень большое число символов из разных письменностей: в документах Unicode могут соседствовать китайские иероглифы, математические символы, буквы греческого алфавита, латиницы и кириллицы, при этом становится ненужным переключение кодовых страниц.
Для представления символьных данных в кодировке Unicode используется символьный тип wchar_t.
| ASCII | UNICODE |
| char | wchar_t |
| 1 байт | 2 байта |
Тип кодировки задается в свойствах проекта Microsoft Visual Studio:
Многобайтовая кодировка предполагает использование кодировки ASCII.
При этом при построении проекта используется директива условной компиляции, переопределяющая тип TCHAR:
#ifdef _UNICODE typedef wchar_t TCHAR;#else typedef char TCHAR;#endif
_T(«строка»)tchar.hПредставление данных и архитектура ЭВМ
Понимание Схем Кодирования
Кодировка символов может принимать различные формы в зависимости от количества символов, которые она кодирует.
Количество закодированных символов имеет прямое отношение к длине каждого представления, которое обычно измеряется как количество байтов. Наличие большего количества символов для кодирования по существу означает необходимость более длинных двоичных представлений.
Давайте рассмотрим некоторые из популярных схем кодирования на практике сегодня.
4.1. Однобайтовое кодирование
Одна из самых ранних схем кодирования, называемая ASCII (Американский стандартный код для обмена информацией), использует однобайтовую схему кодирования. По сути, это означает, что каждый символ в ASCII представлен семибитными двоичными числами. Это все еще оставляет один бит свободным в каждом байте!
Ascii 128-символьный набор охватывает английские алфавиты в нижнем и верхнем регистрах, цифры и некоторые специальные и контрольные символы.
Давайте определим простой метод в Java для отображения двоичного представления символа в определенной схеме кодирования:
String convertToBinary(String input, String encoding)
throws UnsupportedEncodingException {
byte[] encoded_input = Charset.forName(encoding)
.encode(input)
.array();
return IntStream.range(0, encoded_input.length)
.map(i -> encoded_input)
.mapToObj(e -> Integer.toBinaryString(e ^ 255))
.map(e -> String.format("%1$" + Byte.SIZE + "s", e).replace(" ", "0"))
.collect(Collectors.joining(" "));
}
Теперь символ ” T ” имеет кодовую точку 84 в US-ASCII (ASCII в Java называется US-ASCII).
И если мы используем наш метод утилиты, мы можем увидеть его двоичное представление:
assertEquals(convertToBinary("T", "US-ASCII"), "01010100");
Это, как мы и ожидали, семиразрядное двоичное представление символа “T”.
Исходный ASCII оставил самый значимый бит каждого байта неиспользованным. В то же время ASCII оставил довольно много непредставленных символов,
Исходный ASCII оставил самый значимый бит каждого байта неиспользованным. || В то же время ASCII оставил довольно много непредставленных символов,
Было предложено и принято несколько вариантов схемы кодирования ASCII.
Многие расширения ASCII имели разные уровни успеха, но, очевидно, это
Одним из наиболее популярных расширений ASCII был ISO-8859-1 , также называемый “ISO Latin 1”.
4.2. Многобайтовое кодирование
Поскольку потребность в размещении все большего количества символов росла, однобайтовые схемы кодирования, такие как ASCII, не были устойчивыми.
Это привело к появлению многобайтовых схем кодирования, которые имеют гораздо большую емкость, хотя и за счет увеличения требований к пространству.
BIG 5 и SHIFT-JIS являются примерами многобайтовых схем кодирования символов, которые начали использовать как один, так и два байта для представления более широких наборов символов . Большинство из них были созданы для того, чтобы представлять китайские и аналогичные сценарии, которые имеют значительно большее количество символов.
Давайте теперь вызовем метод convertToBinary с вводом как “語”, китайский символ, и кодирование как “Big5”:
assertEquals(convertToBinary("語", "Big5"), "10111011 01111001");
Вывод выше показывает, что кодировка Big5 использует два байта для представления символа “語”.
полный список кодировок символов, наряду с их псевдонимами, ведется Международным органом по номерам.
