Unicode in iOS

如何理解Unicode

  • Unicode是个通用字符集,涵盖了全世界所有字符
  • 总范围从U+0000~U+10FFFF,十六进制表示,共1114112个字符,占用21位
  • 通过每个字符,在Unicode字符集中有个一个码点(code points)对应,如U+F8FF表示苹果的icon
  • Unicode之规定了字符到码点的对应,但并没有规定在机器中如何存储,即1个字节肯定无法存储所有字符,如果有多个字节,程序去读这些字节时,遇到多个字节表示一个字符的情况,程序怎么知道要一次多去多个字节
  • Unicode所有的字符被抽象成17个平面,每个平面包含了不同的字符Unicode表达
  • 0号平面叫做BMP(Basic Multilingual Plane),基本多文种平面,包括了常用的字符
  • 为了兼容一些老的编码系统,有些字符看上去是一个,其实在Unicode中有多种表示形式
    • é,既可以用U+00E9表示,也可以用U+0065(小写字母e)加上U+0301(尖括号)合成表示,这种叫做组合字符序列字符序列(ComposedString)
    • 上面é的例子,外观一样、含义也一样的情况下,这两个叫做标准等价(canonically equivalent)
    • 有的情况,外观一样,但意义却不同,比如小写的拉丁连字符(U+FB00)两个小写拉丁字母ff(U+0066 U+0066),外观相同,但却含义不同。这种只能叫做相容等价(compatibility equivalence)

UTF(Unicode Transformation Formats)

  • Unicode转换格式,这是将Unicode真正用到程序中的一步,即规定了在内存、磁盘中如何存储Unicode码
  • UTF-32,每个字符的Unicode码点,都用32位来表示,由于32位>21位,所以程序自然知道如何读取字符,但浪费空间
  • 这里的32位,或者后面的UTF-16的16位,称作码元(code unit)
  • UTF-16,每个Unicode码点用1-2个16位来表示,这时候就得规定读取顺序了,即字节顺序标记(BOM-Byte Order Mask)
  • 所以,当使用UTF-16编码时,一定要标示字节读取顺序,一般写到文本开头位置的两个字节。默认不写的话是使用高字节顺序
  • UTF-8
    • 用1-4个字节标示Unicode
    • UTF-8和ASCII的所有码点完全重合
    • 不需要考虑字节读取顺序?UTF-8规定了字节读取顺序

NSString

  • iOS中表示Unicode中BMP的字符用\uxxxx,非BMP的要用\Uxxxxxxxx表示

    NSString *s = @"\U0001F30D";//🌍
    ```
    
  • C99不允许标准C字符集中的字符用\uxxxx这种形式表示,所以在iOS中写\u0041(Unicode表示大写字母A)是不允许

  • 苹果文档中说NSStringUnicode表示为16位,这完全苹果的错误,因为我们知道Unicode是21位的,用16位怎么表示

  • 其实是NSString处理字符的任何方法都是以16位为基本处理单元

    • 那些少数的在Unicode中16位表示不过来的,在NSString中的length属性就不是字符长度了
  • 前文提到了组合字符序列,NSString也提供了组合与非组合之间的转换方法,用于在标准等价相容等价几种情况下进行切换

    [test precomposedStringWithCanonicalMapping];
    [test decomposedStringWithCanonicalMapping];
    
    [test precomposedStringWithCompatibilityMapping];
    [test decomposedStringWithCompatibilityMapping];
    
  • 官方建议使用NSString时,将字符串看做子字符串的序列,而不是字符的序列,因为它的字符和人们看到的认为的字符不是一回事。但如果看做子字符串来处理,则其内部的方法会很好的兼容各种问题

  • NSString中能够保证返回正确字符数的方法是

NSString *s = @"The weather on \U0001F30D is \U0001F31E today.";  
// The weather on 🌍 is 🌞 today.  
NSRange fullRange = NSMakeRange(0, [s length]);  
[s enumerateSubstringsInRange:fullRange  
                      options:NSStringEnumerationByComposedCharacterSequences  
                   usingBlock:^(NSString *substring, NSRange substringRange, NSRange enclosingRange, BOOL *stop)
{
    NSLog(@"%@ %@", substring, NSStringFromRange(substringRange));
}];

Swift中的Unicode

  • Swift中String对Unicode的支持,不像OC中的NString。String的count能够很好的计算字符个数,因为会考虑到unicdoe各种组合的情况
    • 当然也就可以把字符串当做字符的序列了,单个字符也可以正确地进行处理了
    • 正因为复杂的Unicode各种情况,Swift中获取子串或索引时,就不能通过整型值来获取了。而是通过String.Index类型
  • Swift中进行字符或字符串等价判断时,Swift认为标准等价才是相等,相容等价并不相等
    let latinCapitalLetterA: Character = "\u{41}"//大写拉丁字母A
    let cyrillicCapitalLetterA: Character = "\u{0410}"//西里尔字母A
    print(latinCapitalLetterA + "-" + cyrillicCapitalLetterA)
    print(latinCapitalLetterA == cyrillicCapitalLetterA)
    //结果
    A-A
    false
    

参考

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