由iPhone emoji牵扯出的UTF-16编码

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问题

在iOS中有emoji表情，这个表情很多机器不能正常显示，笔者决心研究一下这个问题。笔者参考了几个地方：

1. 将字符串转化成unicode和utf-8的工具。点击下载

2. 维基百科utf-16 点击打开

3. 笔者博文utf-8的介绍 点击打开

比如，在输入框输入一个emoji 微笑，然后看看它的编码是什么情况：

可以看到Unicode编码是 D83D-DE03。utf-8的编码是F09F-9883.这个不寻常的，下面会介绍！

这里需要注意一下：通常utf-8是1到3个字节的，也就是说在Unicode编码空间的第0个平面上。这里有必要说明一下utf-8的编码规则（更多点击这里）如图所示：

就上面这个表格，我们举个例子：“汉”字的汉来说。它的unicode是0x6C49，utf8是0xE6B189,带入公式，发现是正确的。

我们再看看“微笑”符号的Unicode：D83D-DE03，已经超过了最大的0X10FFFF了，那么它是如何表示的呢？？？我们根据utf-8：F09F-9883.来反推Unicode对应的数值吧，看看究竟是为什么：

得出的结果是0x1-F603.这个结果跟Unicode：D83D-DE03的值相差太大，所以，中间肯定经过了一些转换步骤，这个转换就是utf-16的代理！！！

UFT-16

    UTF是"Unicode/UCS Transformation Format"的首字母缩写，即把Unicode字符转换为某种格式之意。上面第二张图片展示的是utf-8和unicode的对应表，这只是一个简单的对应，却非常好用。

    在正常情况下一个Unicode两个字节，在转化uft-8的时候，根据协议，两个两个字节，对应一个uft-8这样完成转化或者称为映射！

    其实在第0个平面中，专门有一个代理区域，用于指向第1到第16个平面中的字符，这段区域是：D800——DFFF.。其中0xD800——0xDBFF是前导代理(lead surrogates).0xDC00——0xDFFF是后尾代理(trail surrogates).一个代理对儿（前导，后尾），就表示一个utf-16的字符。就那emoji的微笑来说，前导是代理：D83D；后尾代理是：DE03。根据下图可以得出utf-16的值是：0x1-F603。

    这就照应上了。

作为程序员的，笔者做一个比喻：这对儿（前导代理，后尾代理）就像一个个指针，指向了第1——16平面上的每一个码位。经过计算不难得出：16个平面X每个平面码位65536 = 1,048,576个，前导X后尾也是1,048,576个。这是一个完美的解决方案！！！如上图所示。

这样做的好处是：我们根据Unicode的第一个字节来判断：

if(Unicode第一个字节 >=0xD8 && Unicode <=0xDB){
    //这是代理区域，表示第1——16平面的字符。每四个字节表示一个单元
}
else{
    //这是正常映射区域，表示第0个平面。每两个字节表示一个单元。
}

这样的结果是：根据这个协议，计算机可以知道两个字节，还是四个自己表示一个字符。

总结

这里说的utf-8和utf-16，其实本质上是一样的。只是utf-8是一个直接的映射。而utf-16需要根据代理区的（前导代理，后尾代理）来映射。utf-16比utf-8多了一步而已！

话又说回来：如果不是代理区域的出现，就emoji 微笑的unicode： D83D-DE03来说。计算机甚至不知道这是一个字符，还是两个字符？

由iPhone emoji牵扯出的UTF-16编码

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原文地址：http://blog.csdn.net/hherima/article/details/38961575