PHP实现Unicode和Utf-8编码相互转换

Unicode和Utf-8编码的区别

Unicode是一个字符集，定义了字符与数字之间的对应关系，在Unicode中：汉字“字”对应的数字是23383（十进制），十六进制表示为5B57。在Unicode中，我们有很多方式将数字23383表示成程序中的数据，包括：UTF-8、UTF-16、UTF-32。UTF是“Unicode Transformation Format”的缩写，可以翻译成Unicode字符集转换格式，即怎样将Unicode定义的数字转换成程序数据。可以把utf-8理解成unicode编码规则在计算机中的实现方式

Unicode全部用两个字节表示一个字符（所以最多可以表示65535个字符，其中中文的区间是 4e00 ~ 9fbf），通常用 '\u' 加上四位的十六进制数表示，比如 ‘你’的unicode编码是‘\u4f60’

json格式中汉字就是用这种格式表示，比如：

echo  json_encode(array('msg' => '你好'));  //{"msg":"\u4f60\u597d"}

而UTF-8并不是定长的，目前是用1-3个字节表示一个字符，对于ASCII字符，UTF-8同样使用一个字节表示，这样就可以兼容ASCII，对于汉字UTF-8使用三个字节来表示。URL中的汉字编码就采用这种方式来表示

echo urlencode('你');     //%E4%BD%A0  E4BDA0 就是‘你’的 UTF-8编码

UTF-8编码字符理论上可以最多到6个字节长,然而16位BMP（Basic Multilingual Plane）字符最多只用到3字节长。下面看一下UTF-8编码表：

U-00000000 - U-0000007F: 0xxxxxxx 
U-00000080 - U-000007FF: 110xxxxx 10xxxxxx 
U-00000800 - U-0000FFFF: 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 
U-00010000 - U-001FFFFF: 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 
U-00200000 - U-03FFFFFF: 111110xx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 
U-04000000 - U-7FFFFFFF: 1111110x 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx

xxx 的位置由字符编码数的二进制表示的位填入， 越靠右的 x 具有越少的特殊意义，只用最短的那个足够表达一个字符编码数的多字节串。 注意在多字节串中, 第一个字节的开头"1"的数目就是整个串中字节的数目。而第一行中以0开头，是为了兼容ASCII编码，为一个字节，第二行就为双字节字符串，第三行为3字节，如汉字就属于这种，以此类推。(个人认为：其实我们可以简单的把前面的1的个数看成字节数)

Unicode怎么转换成Utf-8呢

为了要将Unicode转换为UTF-8，当然要知道他们的区别到底在什么地方。下面来看一下，在Unicode中的编码是怎样转换成UTF-8的，在UTF-8中，如果一个字符的字节小于0x80（128）则为ASCII字符，占一个字节，可以不用转换，因为UTF-8兼容ASCII编码。假如在Unicode中汉字“你”的编码为“u4F60”，把它转换为二进制为100111101100000，然后按照UTF-8的方法进行转换。可以将Unicode二进制从低位往高位取出二进制数字，每次取6位，如上述的二进制就可以分别取出为如下所示的格式，前面按格式填补，不足8位用0填补。

unicode: 100111101100000                   4F60

utf-8:    11100100,10111101,10100000       E4BDA0

从上面就可以很直观的看出Unicode到UTF-8之间的转换，当然知道了UTF-8的格式后，就可以进行逆运算，就是按照格式把它在二进制中的相应位置上取出，然后在转换就是所得到的Unicode字符了（这个运算可以通过“位移”来完成）。如上述的“你”的转换，由于其值大于0x800小于0x10000，因此可以判断为三字节存储，则最高位需要向右移“12”位再根据三字节格式的最高位为11100000（0xE0）求或（|）就可以得到最高位的值了。同理第二位则是右移“6”位，则还剩下最高位和第二位的二进制值，可以通过与111111（0x3F）求按位于（&）操作，再和11000000（0x80）求或（|）。第三位就不用移位了，只要直接取最后六位（与111111（ox3F）取&），在与11000000(0x80)求或（|）。

Utf-8怎么逆转回Unicode呢

当然在UTF-8到Unicode的转换也是通过移位等来完成的，就是把UTF-8那些格式相应的位置的二进制数给揪出来。在上述例子中“你”为三个字节，因此要每个字节进行处理，有高位到低位进行处理。在UTF-8中“你”为11100100,10111101,10100000。从高位起即第一个字节11100100就是把其中的"0100"给取出来，这个很简单只要和11111（0x1F）取与（&），由三字节可以得知最到位肯定位于12位之前，因为每次取六位。所以还要将得到的结果左移12位，最高位也就这样完成了0100,000000,000000。而第二位则是要把“111101”给取出来，则只需将第二字节10111101和111111(0x3F)取与（&）。在将所得到的结果左移6位与最高字节所得的结果取或（|），第二位就这样完成了，得到的结果为0100,111101,000000。以此类推最后一位直接与111111（0x3F）取与（&），再与前面所得的结果取或（|）即可得到结果0100,111101,100000。

/**
 * utf8字符转换成Unicode字符
 * @param [type] $utf8_str Utf-8字符
 * @return [type]      Unicode字符
 */
function utf8_str_to_unicode($utf8_str) {
  $unicode = 0;
  $unicode = (ord($utf8_str[0]) & 0x1F) << 12;
  $unicode |= (ord($utf8_str[1]) & 0x3F) << 6;
  $unicode |= (ord($utf8_str[2]) & 0x3F);
  return dechex($unicode);
}
 
/**
 * Unicode字符转换成utf8字符
 * @param [type] $unicode_str Unicode字符
 * @return [type]       Utf-8字符
 */
function unicode_to_utf8($unicode_str) {
  $utf8_str = '';
  $code = intval(hexdec($unicode_str));
  //这里注意转换出来的code一定得是整形，这样才会正确的按位操作
  $ord_1 = decbin(0xe0 | ($code >> 12));
  $ord_2 = decbin(0x80 | (($code >> 6) & 0x3f));
  $ord_3 = decbin(0x80 | ($code & 0x3f));
  $utf8_str = chr(bindec($ord_1)) . chr(bindec($ord_2)) . chr(bindec($ord_3));
  return $utf8_str;
}

测试下

$utf8_str = '我';
 
//这是汉字“你”的Unicode编码
$unicode_str = '4f6b';
 
//输出 6211
echo utf8_str_to_unicode($utf8_str) . "
";
 
//输出汉字“你”
echo unicode_str_to_utf8($unicode_str);

此文章转载自： http://www.jb51.net/article/70251.htm   略有增删