【C】ASCII为计算机系统和设备之间的信息交换提供了基本标准

ASCII（American Standard Code for Information Interchange， 美国信息交换标准代码） 是一种用于表示文本的字符编码标准，广泛应用于计算机和通信设备中。它最初设计用于在计算机系统和其他设备之间交换文本信息。

ASCII字符的基本概念

ASCII编码使用7位二进制数来表示字符，因此它可以表示128个字符（从0到127）。这些字符包括字母、数字、标点符号、控制字符（如换行符）等。

ASCII的结构

1. 控制字符（0 - 31）：这些字符不用于显示文本，而是用来控制设备（如打印机或终端）。它们是控制和格式化字符，比如：

   • 0x00（0）: Null (空字符)
   • 0x09（9）: Tab（制表符）
   • 0x0A（10）: Line Feed（换行符）
   • 0x0D（13）: Carriage Return（回车符）

   这些字符通常不会显示在屏幕上，而是在后台进行控制操作。

2. 可打印字符（32 - 126）：这些字符代表我们通常看到和输入的可见字符。包括：

   • 空格：0x20（32）

   • 数字：0x30 到 0x39（48 到 57）

     • 0x30（48） → ‘0’
     • 0x31（49） → ‘1’
     • …
     • 0x39（57） → ‘9’

   • 字母：

     • 大写字母：0x41 到 0x5A（65 到 90）

       • 0x41（65） → ‘A’
       • 0x42（66） → ‘B’
       • …
       • 0x5A（90） → ‘Z’

     • 小写字母：0x61 到 0x7A（97 到 122）

       • 0x61（97） → ‘a’
       • 0x62（98） → ‘b’
       • …
       • 0x7A（122） → ‘z’

   • 标点符号和其他符号：

     • 0x21（33） → ‘!’
     • 0x2E（46） → ‘.’
     • 0x2C（44） → ‘,’
     • 0x3F（63） → ‘?’

3. 扩展字符（127 - 255）（有时称为扩展ASCII）：原始的ASCII标准只定义了128个字符，但随着计算机技术的发展，出现了使用8位（1字节）来表示字符的扩展版本，允许表示更多字符（总共256个字符）。例如，拉丁字母中的重音符号、特殊符号、欧洲语言的字符等。

ASCII字符表

十进制	十六进制	字符	描述
32	0x20	空格	空格字符
48	0x30	0	数字“0”
49	0x31	1	数字“1”
65	0x41	A	大写字母“A”
66	0x42	B	大写字母“B”
97	0x61	a	小写字母“a”
122	0x7A	z	小写字母“z”
33	0x21	!	感叹号
46	0x2E	.	句号

如何使用ASCII字符

ASCII编码是计算机内存和文本处理的基础。例如，计算机中的文本文件（如 .txt 文件）通常会使用ASCII编码表示字符。在编程中，我们常常使用ASCII值来处理和操作文本数据。

• 转换字符：在编程语言中，字符和它们对应的ASCII值是可以相互转换的。例如，在C++、Python等语言中，可以通过ord()和chr()函数来实现字符和其ASCII值的转换：

  • ord('A') 会返回 65（表示大写字母’A’的ASCII值）。
  • chr(65) 会返回 'A'。

• 存储文本：计算机通常通过存储字符的ASCII值来存储文本数据。例如，存储字母 'A' 的实际内容就是 65（在内存中以二进制存储）。

为什么ASCII字符重要

1. 兼容性：ASCII作为一种标准字符集，被广泛使用，几乎所有的计算机系统、编程语言、文件格式都支持ASCII字符。
2. 简洁性：它仅用7位来表示字符，因此在早期计算机中，内存使用相对较少。
3. 互操作性：ASCII为不同的设备（如打印机、终端、计算机等）之间的文本交换提供了一种统一的标准。

扩展ASCII和Unicode

虽然ASCII字符集在早期计算机时代非常重要，但随着全球化和多语言环境的需求，出现了更强大的编码标准，如 扩展ASCII 和 Unicode：

• 扩展ASCII：为满足其他符号和国际字符的需求，扩展了ASCII标准，使用8位来表示字符（共256个字符）。
• Unicode：为支持全球所有语言的字符而设计，Unicode可以表示超过100万个字符，涵盖了世界各地几乎所有的书写系统。

总结

• ASCII字符是一种标准编码，用于表示字母、数字、标点符号和控制字符。
• 它使用7位二进制数表示128个字符（0-127），包括可打印字符和控制字符。