Представление текстовой информации в памяти компьютера

Текст состоит из символов — букв, цифр, знаков препинания и т. д., которые человек различает по начертанию. Компьютер различает вводимые символы по их двоичному коду. Вы нажимаете на клавиатуре символьную клавишу, и в компьютер поступает определённая последовательность электрических импульсов разной силы, которую можно представить в виде цепочки из восьми нулей и единиц (двоичного кода).

Мы уже говорили о том, что разрядность двоичного кода (i) и количество возможных кодовых комбинаций (N) связаны соотношением: 2ⁱ = N. Восьмиразрядный двоичный код позволяет получить 256 различных кодовых комбинаций: 2⁸ = 256.

С помощью такого количества кодовых комбинаций можно закодировать все символы, расположенные на клавиатуре компьютера, — строчные и прописные русские и латинские буквы, цифры, знаки препинания, знаки арифметических операций, скобки и т. д., а также ряд управляющих символов, без которых невозможно создание текстового документа (удаление предыдущего символа, перевод строки, пробел и др.).

Соответствие между изображениями символов и кодами символов устанавливается с помощью кодовых таблиц.

Все кодовые таблицы, используемые в любых компьютерах и любых операционных системах, подчиняются международным стандартам кодирования символов. Кодовая таблица содержит коды для 256 различных символов, пронумерованных от 0 до 255. Первые 128 кодов во всех кодовых таблицах соответствуют одним и тем же символам:

коды с номерами от 0 до 32 соответствуют управляющим символам;
коды с номерами от 33 до 127 соответствуют изображаемым символам — латинским буквам, знакам препинания, цифрам, знакам арифметических операций и т. д.

Эти коды были разработаны в США и получили название ASCII (American Standart Code for Information Interchange — Американский стандартный код для обмена информацией).

В табл. 4.1 представлен фрагмент кодировки ASCII.

Фрагмент кодировки ASCII

Коды с номерами от 128 до 255 используются для кодирования букв национального алфавита, символов национальной валюты и т. п. Поэтому в кодовых таблицах для разных языков одному и тому же коду соответствуют разные символы. Более того, для многих языков существует несколько вариантов кодовых таблиц (например, для русского языка их около десятка!).

В табл. 4.2 представлены десятичные и двоичные коды нескольких букв русского алфавита в двух различных кодировках.

Коды русских букв в разных кодировках

Например, последовательности двоичных кодов

11010010 11000101 11001010 11010001 11010010

в кодировке Windows будет соответствовать слово «ТЕКСТ», а в кодировке КОИ-8 — бессмысленный набор символов «рейяр».

Как правило, пользователь не должен заботиться о перекодировании текстовых документов, так как это делают специальные программы-конверторы, встроенные в операционную систему и приложения.

Восьмиразрядные кодировки обладают одним серьёзным ограничением: количество различных кодов символов в этих кодировках недостаточно велико, чтобы можно было одновременно пользоваться более чем двумя языками. Для устранения этого ограничения был разработан новый стандарт кодирования символов, получивший название Unicode. В Unicode каждый символ кодируется шестнадцатиразрядным двоичным кодом. Такое количество разрядов позволяет закодировать 65 536 различных символов:

2¹⁶ = 65 536.

Первые 128 символов в Unicode совпадают с таблицей ASCII; далее размещены алфавиты всех современных языков, а также все математические и иные научные символьные обозначения. С каждым годом Unicode получает всё более широкое распространение.

В Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов размещены анимации «Клавиатура ПЭВМ: принципы работы; устройство клавиши», «Клавиатура ПЭВМ: принципы работы; сканирование клавиш», «Клавиатура ПЭВМ: формирование кода введенного символа», которые помогут вам наглядно увидеть, как формируется код символа, введённого с клавиатуры.