摩斯电码：
布莱叶盲文编码：
条形码、二维码：
二维码，又称二维条码，它是用特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向）上分布的黑白相间的图形。相比一维的条码，二维码能够在横向和纵向两个方位同时表达信息，因此能在很小的面积内表达大量的信息，同时可以有较高的容错能力。
电子计算机用晶体管作为逻辑开关元件，用开关电路实现布尔运算，用循环（记忆）电路实现逻辑存储。
数字化、比特化也要实现编码、解码的问题。
编码是编程首先要面对的问题。
程序涉及到数据的表示、数据的输入、输出，数据处理，以及数据存储：
I 数据需要多大？需要占据多少个存储单元？ II 用哪个存储单元的地址作为数据存储空间的地址？ III 这一串二进制如何编码和解码？
1 数值类型的编码
1.1 有符号整型编码
计算机中的符号整形数有三种表示方法，即原码、反码和补码。三种表示方法均有符号位和数值位两部分，符号位都是用0表示“正”，用1表示“负”，而数值位，三种表示方法各不相同。
在计算机系统中，整型数值一律用补码来表示和存储。原因在于，使用补码，可以将符号位和数值域统一处理；同时，加法和减法也可以统一处理。此外，补码与原码相互转换，其运算过程是相同的，不需要额外的硬件电路。
1.1.1 原码
计算机中所有的数均用0，1编码表示，数字的正负号也不例外，如果一个机器数字长是n位的话，约定最左边一位用作符号位，其余n-1位用于表示数值。
在符号位上用”0″表示正数；用”1″表示负数。数值位表示真值的绝对值。凡不足n-1位的，小数在最低位右边加零；整数则在最高位左边加零以补足n-1位。这种计算机的编码形式叫做原码。
数的范围就是-(2^(n-1)-1)~+2^(n-1)-1，n=8是这个范围就是-127~+127。
原码不能直接参加运算，可能会出错。例如数学上，1+(-1)=0，而在二进制中00000001+10000001=10000010，换算成十进制为-2。显然出错了。
另外，对于0的表示也有两表示形式，不满足唯一性的要求。
所以原码的符号位不能直接参与运算，必须和其他位分开，这就增加了硬件的开销和复杂性
1.1.2 模的概念
“模”是指一个计量系统的计数范围。如时钟等。计算机也可以看成一个计量机器，它也有一个计量范围，即都存在一个“模”。例如：
时钟的计量范围是0～11，模=12。表示n位的计算机计量范围是0～2^(n)-1，模=2^(n)。
“模”实质上是计量器产生“溢出”的量，它的值在计量器上表示不出来，计量器上只能表示出模的余数。任何有模的计量器，均可化减法为加法运算。
例如：假设当前时针指向10点，而准确时间是6点，调整时间可有以下两种拨法：一种是倒拨4小时，即：10-4=6；另一种是顺拨8小时：10+8=12+6=6
在以12模的系统中，加8和减4效果是一样的，因此凡是减4运算，都可以用加8来代替。对“模”而言，8和4互为补数。实际上以12模的系统中，11和1，10和2，9和3，7和5，6和6都有这个特性。共同的特点是两者相加等于模。
对于计算机，其概念和方法完全一样。n位计算机，设n=8， 所能表示的最大数是11111111，若再加1成为100000000(9位），但因只有8位，最高位1自然丢失。又回了00000000，所以8位二进制系统的模为2^8。在这样的系统中减法问题也可以化成加法问题十进制数27对应的二进制数为，只需把减数用相应的补数表示就可以了。把补数用到计算机对数的处理上，就是补码。
1.1.3 整型的补码
求给定数值的补码分以下两种情况：
正整数的补码是其二进制表示，与原码相同。
9的补码是00001001。
求负整数的补码，将其原码除符号位外的所有位取反（0变1，1变0，符号位为1不变）后加1 。
同一个数字在不同的补码表示形式中是不同的。比如-15的补码，在8位二进制中是11110001，然而在16位二进制补码表示中，就是1111111111110001。以下都使用8位2进制来表示。
-5对应正数5（00000101）→所有位取反（11111010）→加1(11111011)
所以-5的补码是11111011。
已知一个数的补码，求原码的操作其实就是对该补码再求补码。
一个负整数（或原码）与其补数（或补码）相加，和为模。 对一个整数的补码再求补码，等于该整数自身。 补码的正零与负零表示方法相同。
1.2 无符号整形的编码
在不需要考虑数的正负时，就不需要用一位来表示符号位，n位机器数全部用来表示是数值，这时表示数的范围就是0~2^n-1，n=8时这个范围就是0~255.没有符号位的数，称为无符号数。
1.3 浮点型编码：符号位+指数位（移码）+数据位
I 十进制数形式
由数码0~ 9和小数点组成。例如：0.0中创网，.25，5.789，0.13，5.0，300.，-267.8230等均为合法的实数。
II 指数形式
由十进制数，加阶码标志“e”或“E”以及阶码（只能为整数，可以带符号）组成。其一般形式为a E n （a为十进制数，n为十进制整数）其值为 a*10,n如： 2.1E5 (等于2.1*10的5次方), 3.7E-2 (等于3.7*10的-2次方)0.5E7 (等于0.5*10的7次方), -2.8E-2 (等于-2.8*10的-2次方)，以下不是合法的实数
345 (无小数点) E7 (阶码标志E之前无数字) -5 (无阶码标志) 53.-E3 (负号位置不对) 2.7E (无阶码)
用补码表示阶码的时候，当阶码无限小，产生了下溢的时候，阶码变成了0，那么这个浮点数的值变为了1。
而实际上这个数是无限接近于零的。那么我们就需要取出其中的 “-0“ 值作为机器零。
IEEE754 国际标准规定了，基数为2十进制数27对应的二进制数为，阶码采用移码，尾数采用原码。因为规格化原码的最高位恒为1，所以不在尾数中表示出来，计算时候再尾数的前面自动添加1。
符号域：符号域占1位，0表示正数，1表示负数。
指数域：指数域共有8位，可表达的范围为：0~255。为能处理负指数，实际指数位存储在指数域中值减去一个偏移量(单精度为127,双精度为1023)。单精度浮点数的偏移量为127，故实际可表达的指数值的范围为-127~128。
尾数域：尾数域共有23位。由于规范浮点数的小数点左侧必须为1，所以在保存尾数时，可以省略小数点前面这个1，从而腾出一个二进制位来保存更多的尾数。
举例：比如对于单精度数而言，二进制的1001.101（对应于十进制的9.625）可以表达为1.001101 ×2^3，所以实际保存在尾数域中的值为0011 0100 0000 0000 0000 000，即去掉小数点左侧的1，并用0 在右侧补齐。
整数部分(9)的计算:1001 小数部分(0.625)的计算: 0.625*2=1.25--------1 0.25 *2=0.5 ----------0 0.5 *2=1.0 -----------1 所以用二进制科学表示方式为:1.001101*2^3
将实数-9.625变换为相应的浮点数格式。
1) 求出该实数对应的二进制：1001.101，用科学计数法表示为：-1.001101 ×2^3；
2) 因为负数，符号为1；
3) 指数为3，故指数域的值为3 + 127 = 130，即二进制的10000010；
4) 尾数为1.001101，省略小数点左边的1后为001101，右侧0补齐，补够23位，
最终尾数域为：00110100000000000000000；
5) 最终结果：1 10000010 00110100000000000000000，用16进制表示：0xC11A0000。
在计算机系统的发展过程中，曾经提出过多种方法表达实数。典型的比如相对于浮点数的定点数（Fixed Point Number）。在这种表达方式中，小数点固定的位于实数所有数字中间的某个位置。货币的表达就可以使用这种方式，比如 99.00 或者 00.99 可以用于表达具有四位精度（Precision），小数点后有两位的货币值。定点数表达法的缺点在于其形式过于僵硬，固定的小数点位置决定了固定位数的整数部分和小数部分，不利于同时表达特别大的数或者特别小的数。即数值范围和数值精度是个矛盾的问题！最终，绝大多数现代的计算机系统采纳了所谓的浮点数表达方式！ IBM在1954年发布了IBM704，它是第一台将浮点数运算硬件作为可选配件的商用计算机，该机器以36位来存储所有的数。对于浮点数，36位被分为27位的有效数，8位的指数和1位的符号位。浮点运算硬件可以直接进行加法减法乘法除法运算，其他的浮点运算则必须通过软件来实现。 1980年开始，浮点运算硬件开始应用于桌面计算机，这起始于英特尔当年发布的8087数字协同处理芯片，当时这种集成电路被称做数学协同处理器或浮点运算单元。
2 字符类型编码
2.1 ASCII编码（单字节）
char ch ='a';//窄字符 cout<<"ASCII编码："<<ch<<"："<<int(ch)<<"，size is:"<<sizeof(ch)<<endl; //ASCII编码：a：97，size is:1
2.2 GBK(子集GB2312)编码（宽字节）
wchar_t ch2 ='中';//宽字符 cout<<"GB2312简体中文编码："<<ch2<<"："<<hex<<long(ch2)<<"，size is:"<<dec<<sizeof(ch2)<<endl; //GB2312简体中文编码：54992：d6d0，size is:2
2.3 Unicode编码（宽字节）
wchar_t ch3 =L'中';//宽字符 cout<<"unicode编码："<<ch3<<"："<<hex<<long(ch3)<<"，size is:"<<dec<<sizeof(ch3)<<endl; //unicode编码：20013：4e2d，size is:2 wchar_t Str[] = L"Hello"; cout<<"L"Hello"的长度："<<dec<<sizeof(Str)<<endl; //L"Hello"的长度：12
2.4 特殊字符的转义序列和特殊码值
#include
#include
#include
int main(void)
{
char s[]="中";//汉字在C/C++中是用2个字节表示
char m[3];
printf("%d %dn",s[0],s[1]);
m[0]=-42;
m[1]=-48;
m[2]=0;
puts(m);//两个字节连起来凑成一个汉字。
printf("%c%cn",s[0],s[1]);
printf("%c%cn",214,208);//d6,d0
//都是字符256模数的关系
setlocale(LC_ALL, "chs");
wchar_t wc = L'x4E2D';
wprintf(L"%cn",wc);
system("pause");
return 0;
}
/*
-42 -48
中
中
中
中
*/
2.5 用C语言写UTF-8编码的文件
I 为 fopen 指定一个编码，然后写入 wchar_t 字符串，最终写入的文件就是UTF-8编码的了。
#include
#include
int main()
{
FILE* fp = fopen("test.txt", "wt+,ccs=UTF-8");
wchar_t* s = _T("hello, 你好！");
fwrite(s, sizeof(wchar_t), wcslen(s), fp);
fclose(fp);
return 0;
}
II 先将字符串编码转换为UTF-8格式的，然后再写入。
#include
#include
#include
int main()
{
FILE* fp = fopen("test.txt", "wb+");
// 写入UTF-8的BOM文件头
char header[3] = {(char)0xEF, (char)0xBB, (char)0xBF};
fwrite(header, sizeof(char), 3, fp);
char* s = "hello, 你好！";
wchar_t wc[256];
// 将ANSI编码的多字节字符串转换成宽字符字符串
int n = MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, s, strlen(s), wc, 256);
if ( n > 0 )
{
wc[n] = 0;
char mb[1024];
// 将宽字符字符串转换成UTF-8编码的多字节字符串
n = WideCharToMultiByte(CP_UTF8, 0, wc, wcslen(wc), mb, 1024, NULL, NULL);
if ( n > 0 )
{
mb[n] = 0;
fwrite(mb, sizeof(char), strlen(mb), fp);
}
}
fclose(fp);
return 0;
}
