《C程序設(shè)計(jì)》在漢字編碼教學(xué)中的應(yīng)用

李翠蓮

(呂梁學(xué)院離石師范分校， 山西 呂梁 033000)

在日常工作生活中，利用各種應(yīng)用軟件進(jìn)行文書編輯時(shí)，文字的輸入通常采用各種鍵盤輸入法、利用讀卡機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)換識(shí)別、語音識(shí)別、現(xiàn)今流行的圖像識(shí)別技術(shù)(利用圖片識(shí)別文字)等輸入法，盡管各種方式的輸入技術(shù)不同，但實(shí)現(xiàn)的核心技術(shù)是漢字編碼。漢字在信息處理系統(tǒng)中，要經(jīng)過編碼、輸入、匹配編碼、傳輸、轉(zhuǎn)化和字符碼輸出環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)是編碼，漢字編碼技術(shù)現(xiàn)今比較成熟，在現(xiàn)階段仍然采用通過漢字編碼方式作為漢字輸入計(jì)算機(jī)的基本方式。

一、漢字的特點(diǎn)

中國漢字的特點(diǎn)：總數(shù)超過6萬個(gè)(包括簡化字、繁體字)，通過學(xué)者研究規(guī)定常用漢字3000-4000個(gè)，但仍比二三十個(gè)英文字母處理要復(fù)雜得多；漢字字形復(fù)雜，有古體、繁體、簡體、正體、異體等字形，筆畫相差大，少的只有一筆，多的多達(dá)36筆，簡化后的字符編碼平均為9.8筆；漢語音節(jié)416個(gè)，分聲調(diào)后為1295個(gè)，以10000個(gè)漢字為例計(jì)算，每個(gè)不帶音調(diào)的漢字平均24個(gè)以上、帶調(diào)音節(jié)平均7.7個(gè)以上，個(gè)別同音同調(diào)字達(dá)66個(gè)以上，存在大量的同音異字、同字異音，給編碼帶來諸多困難。

二、漢字編碼

計(jì)算機(jī)基于二進(jìn)制編碼設(shè)計(jì)，漢字在需要進(jìn)行人為編制為二進(jìn)制編碼。我國根據(jù)計(jì)算機(jī)應(yīng)用需求的不同，漢字編碼通常分為輸入碼(也稱外碼)、交換碼(國標(biāo)碼)、機(jī)內(nèi)碼和字形碼。

(一)輸入碼

輸入碼通常是用戶利用計(jì)算機(jī)鍵盤輸入到計(jì)算機(jī)中的一組符號(hào)編碼，也就是各種輸入法如搜狗五筆輸入法、微軟拼音輸入法、區(qū)位碼輸入法，輸入碼的編碼要求規(guī)則簡單，易學(xué)易用、操作簡單、重碼率低、輸入速度快，用戶可以根據(jù)自己需要選擇合適的輸入碼。

(二)交換碼(國標(biāo)碼)

計(jì)算機(jī)中信息處理均采用二進(jìn)制代碼來表示，漢字也采用二進(jìn)制，由于二進(jìn)制代碼使用不方便，國家標(biāo)準(zhǔn)局制定了漢字編碼的國家標(biāo)準(zhǔn)：國家標(biāo)準(zhǔn)GB2312-80(國標(biāo)碼)。國標(biāo)碼將漢字編碼分為兩級(jí)：一級(jí)為常用漢字共 3755個(gè)，按拼音英文字母順序排列；二級(jí)為次常用漢字共3008個(gè)，按部首/筆畫順序排列，這種編碼即區(qū)位碼。

區(qū)位碼是國標(biāo)碼的一種表現(xiàn)形式，其特點(diǎn)是采用行列式(即二維坐標(biāo)形式，行表示區(qū)、列表示位)，這種表示法重碼率低。國標(biāo)GB2312-80中，漢字圖形符號(hào)由94×94組成一個(gè)方陣，共分為94個(gè)“區(qū)”，94個(gè)“位”，區(qū)號(hào)、位號(hào)從01至94進(jìn)行編號(hào)。94個(gè)區(qū)與94個(gè)位共編出總數(shù)為94×94=8836個(gè)編碼，其中規(guī)定7445個(gè)為常用漢字和圖形字符，01-09區(qū)為符號(hào)、數(shù)字區(qū)，16-87區(qū)為漢字區(qū)，10-15區(qū)、88-94區(qū)為空白區(qū)，便于擴(kuò)充和構(gòu)造特殊漢字使用。

(三)機(jī)內(nèi)碼

國標(biāo)GB2312-80中規(guī)定，每一個(gè)漢字和圖形符號(hào)都有唯一確定的二進(jìn)制編碼，在計(jì)算機(jī)內(nèi)部和磁盤上記錄漢字和圖形都采用機(jī)內(nèi)碼表示，漢字在計(jì)算機(jī)中采用兩個(gè)字節(jié)處理和存儲(chǔ)機(jī)內(nèi)碼。根據(jù)國標(biāo)GB2312-80中規(guī)定，從區(qū)位碼到機(jī)內(nèi)碼轉(zhuǎn)換算法，區(qū)碼+32和位碼+32轉(zhuǎn)換為國標(biāo)碼，國標(biāo)碼區(qū)碼+128和國標(biāo)碼位碼+128轉(zhuǎn)換為機(jī)內(nèi)碼。

(四)漢字字形碼

漢字字型碼用于在輸出設(shè)備進(jìn)行輸出，通常采用矢量和點(diǎn)陣兩種方式表示。

矢量表示方式以描述漢字字型的輪廓為特征，在輸出漢字時(shí)，通過算法計(jì)算漢字字型輪廓，生成所需大小和形狀漢字點(diǎn)陣。采用矢量化字型描述漢字字形，文字大小與顯示器分辨率無關(guān)，字形輸出質(zhì)量高，無失真。在Windows中TrueType技術(shù)是矢量漢字字形碼表示方式。

點(diǎn)陣字型碼采用漢字字型點(diǎn)陣進(jìn)行編碼。根據(jù)漢字輸出的要求不同，點(diǎn)陣字形碼有16*16、24*24、32*32、48*48點(diǎn)陣等等，點(diǎn)陣規(guī)模愈大，輸出字型越清晰美觀，所占存儲(chǔ)空間也越大。

(五)漢字地址碼

漢字地址碼為了簡化內(nèi)碼到地址碼轉(zhuǎn)化，它與漢字機(jī)內(nèi)碼是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，是漢字庫存儲(chǔ)字形碼信息的邏輯地址。

三、《C程序設(shè)計(jì)》實(shí)現(xiàn)區(qū)位碼和漢字互換

在《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》課程教學(xué)中，漢字編碼知識(shí)從理論上如何利用二進(jìn)制進(jìn)行漢字編碼及應(yīng)用給學(xué)生進(jìn)行了講解，在實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)該部分理論知識(shí)缺乏直觀認(rèn)識(shí)，對(duì)二進(jìn)制理解不透徹，學(xué)習(xí)興趣不高，《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》不涉及編程內(nèi)容，不能進(jìn)行實(shí)踐驗(yàn)證。C語言編譯簡易、代碼效率高、有豐富的運(yùn)算符，處理低級(jí)存儲(chǔ)器功能強(qiáng)大(字節(jié)處理和位處理能力強(qiáng)大)，具有豐富的數(shù)據(jù)類型和強(qiáng)大邏輯控制能力。在《C程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)過程中結(jié)合《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》課程所學(xué)漢字編碼知識(shí)，利用《C程序設(shè)計(jì)》的強(qiáng)大編程功能實(shí)現(xiàn)漢字編碼的驗(yàn)證教學(xué)，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。具體可以采用如下代碼實(shí)現(xiàn)區(qū)位碼和漢字的互換：

(一)區(qū)位碼到漢字的轉(zhuǎn)換代碼

主要算法是：區(qū)機(jī)內(nèi)碼=區(qū)碼+32+128，位機(jī)內(nèi)碼=位碼+32+128，具體代碼如下，其運(yùn)行結(jié)果如圖1所示。

圖1 區(qū)位碼轉(zhuǎn)化為漢字運(yùn)行結(jié)果

#include

void main()

{

int quma,weima;//聲明區(qū)號(hào)和位號(hào)兩個(gè)變量

int qm,wm,count=0;

for(quma=16;quma<=94;quma++) //利用遍歷算法遍歷區(qū)號(hào)

for(weima=1;weima<=94;weima++) ////利用遍歷算法遍歷位號(hào)

{

qm=quma+32+128; //區(qū)碼+32+128變?yōu)闄C(jī)內(nèi)碼

wm=weima+32+128; //位碼+32+128變?yōu)闄C(jī)內(nèi)碼

printf("%c%c",qm,wm);//利用(char)轉(zhuǎn)換強(qiáng)制把區(qū)碼、位碼加160后轉(zhuǎn)換為機(jī)內(nèi)碼

count++;

//每行顯示25個(gè)漢字

if(count%25==0)

printf(" ");

}

}

(二)漢字到區(qū)位碼的轉(zhuǎn)換代碼

漢字到區(qū)位碼轉(zhuǎn)換是漢字編碼的逆運(yùn)算，即區(qū)碼=區(qū)機(jī)內(nèi)碼-160，位碼=位機(jī)內(nèi)碼-160，其結(jié)果如圖2所示。

#include

#include//字符串處理函數(shù)頭文件

int main()

{

char hanzi[200];//定義存儲(chǔ)字符串?dāng)?shù)組

int lenHZ;//定義存儲(chǔ)字符串長度變量

int i; //遍歷字符串?dāng)?shù)組變量

printf("請輸入漢字,不超過99個(gè): ");

scanf("%s",hanzi); //輸入字符串

printf("輸出漢字對(duì)應(yīng)的區(qū)位碼: ");

lenHZ = strlen(hanzi); //求字符串長度

//輸出漢字代碼 for(i=0;i

{

printf(" ");//格式控制

printf("%c%c",hanzi[i],hanzi[i+1]);//漢字輸出

printf(" ");//格式控制

}

printf(" ");

//輸出區(qū)位碼代碼

for(i=0;i

{

//格式控制

if(i%2==0)

{

printf(" ");

}

printf("%02d",(unsigned char)(hanzi[i])-160); //字符到區(qū)碼轉(zhuǎn)換

printf("%02d",(unsigned char)(hanzi[i+1])-160);//字符到位碼轉(zhuǎn)換

}

printf(" ");

}

四、結(jié)語

本文利用《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》課程內(nèi)容中漢字編碼算法，結(jié)合《C程序設(shè)計(jì)》課程強(qiáng)大編程功能，實(shí)現(xiàn)了漢字與區(qū)位碼的互換，使理論與實(shí)踐相結(jié)合，極大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。該代碼實(shí)現(xiàn)的同時(shí)可以作為實(shí)際應(yīng)用程序：區(qū)位碼查詢軟件。這樣既解決了教學(xué)中存在的不足，又解決了區(qū)位碼查詢問題，提高了區(qū)位碼查詢的效率和準(zhǔn)確率。