.NET 编码的一些基本概念和分析

简单的类型概念

  • Hex (16进制)
  • byte 字节 范围是:0~255,二进制下的范围就是00000000~11111111,相当于1字节。
  • byte[] 字节数组
  • bit 比特,只有2种状态:0,1

1 字节 等于 8 比特1byte=8bit

在c#中。Byte即byte,他是一个struct结构体,

b1等于b2.

byte b = 1;
byte b1 = 0xf;//以0x开头 即16进制的写法
byte b2 = 15;
Assert.Equal(b1, b2);

错误的语法

byte b3 = b1 + b2;

正确的语法

byte b3 = (byte)(b1 + b2);
//或
int b4 = b1 + b2;

因为byte的相互运算太容易发生溢出,+ 加的重载 是int类型相加,所以结果是int类型

Encoding.UTF8.GetBytes

UTF8是统一的编码方式,它是一种变长的编码方式.它可以使用1~4个字节表示一个符号,根据不同的符号而变化字节长度

byte[] plaintext = Encoding.UTF8.GetBytes("0123456789");

能得到什么样的数据,48,49,50,51,52,53,54,55,56,57。为什么?

搜ASCII码,我们就知道 0的ASCII码是 48

如果是字母呢。

byte[] plaintext = Encoding.UTF8.GetBytes("ABCDabcd");

能得到什么样的数据,65,66,67,68,97,98,99,100。为什么?还是因为ASCII码。UTF8当然是兼容ASCII码。

因为一个ASCII码,1个字节就能表示256个状态,所以英文字母,阿拉伯数字,标点符号都不在话,哪如果是中文呢。这里我们就拿UTF8编码来分析。

byte[]   plaintext = Encoding.UTF8.GetBytes("中国");

如下内容,长度为6,228,184,173 都是十进制。如果转成16进制呢。e4,b8,ad,如果分不清十六进制,建议学一下,计算机系统基础。当然,说明一下,a代表10e即代表14.即14*16+4=228.表示时不区分大小写,即用大写A,和小写a都能表示10

十进制 十六进制
0 228 e4
1 184 b8
2 173 ad
3 229 e5
4 155 9b
5 189 bd

我们从网上搜下,可以发现 中国 的UTF-8编码: E4B8AD E59BBD.说明通过Encoding.UTF8.GetBytes的结果肯定是对的。中文是用3或4个 Bytes存储的。

1.byte[] 转换hex(16进制字符串)

  1. Encoding.UTF8.GetBytes能得到数据的十进制的字节数组。
  2. BitConverter.ToString支持将十进制的数据转换成16进制,中间以-分隔,所以需要将中间的- Replace
public string ByteToHex(string str)
{
byte[] bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(str);
string hex = BitConverter.ToString(bytes, 0).Replace("-", string.Empty);
return hex;
}

hex得到 的数据就是 E4B8ADE59BBD

 string hex= ByteToHex("中国");

2.byte[] 转换hex:StringBuilder方式

如下内容为什么能将数据转成16进制.

  1. Encoding.UTF8.GetBytes能得到数据的十进制的字节数组。
  2. 利用c#中的 复合格式化特性 {0:X2}自动转换成16进制。同样内容支持Console.WriteLine等
public string ByteToHex2(string str)
{
byte[] bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(str);
StringBuilder ret = new StringBuilder();
foreach (byte b in bytes)
{
//{0:x2} 小写
ret.AppendFormat("{0:X2}", b);
}
return ret.ToString();
}

hex(16进制字符串)转换 byte[]

  1. 一个循环将16进制转换成10进制。
public byte[] HexToByte(string hex)
{
byte[] inputByteArray = new byte[hex.Length / 2];
for (var x = 0; x < inputByteArray.Length; x++)
{
var i = Convert.ToInt32(hex.Substring(x * 2, 2), 16);
inputByteArray[x] = (byte)i;
}
return inputByteArray;
}

调用如下内容,bytes[]中的长度为6,数据是228,184,173、229,155,189。即上文中的中国的十进制byte数组

string hexChinese = "E4B8ADE59BBD";//中国的UTF8编码。十六进制。
byte[] bytes = HexToByte(hexChinese);
string text = Encoding.UTF8.GetString(bytes);// `中国`

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