UTF-8(7)

NUME
UTF-8 - o codificare Unicode multiocteți compatibilă cu ASCII

DESCRIERE
Setul de caractere Unicode 3.0 ocupă un spațiu de cod de 16 biți. Cea mai evidentă codificare Unicode (cunoscută sub numele de UCS-2) constă într-o secvență de cuvinte pe 16 biți. Astfel de șiruri de caractere pot conține—ca parte a mai multor caractere pe 16 biți—octeți, cum ar fi „\0” sau „/”, care au o semnificație specială în numele fișierelor și în alte argumente ale funcțiilor bibliotecii C. În plus, majoritatea instrumentelor UNIX se așteaptă la fișiere ASCII și nu pot citi cuvinte pe 16 biți ca fiind caractere fără modificări majore. Din aceste motive, UCS-2 nu este o codificare externă adecvată pentru Unicode în nume de fișiere, fișiere text, variabile de mediu și așa mai departe. Setul universal de caractere ISO/IEC 10646 (UCS), un superset al Unicode, ocupă un spațiu de codare și mai mare —31 biți— iar codificarea evidentă UCS-4 pentru acesta (o secvență de cuvinte pe 32 de biți) are aceleași probleme.

Codificarea UTF-8 a Unicode și UCS nu are aceste probleme și reprezintă modul obișnuit de utilizare a Unicode pe sistemele de operare de tip UNIX.

  Proprietăți
Codificarea UTF-8 are următoarele proprietăți atractive:

•   Caracterele UCS de la 0x00000000 la 0x0000007f (caracterele US-ASCII clasice) sunt codificate pur și simplu ca octeți de la 0x00 la 0x7f (compatibilitate ASCII). Acest lucru înseamnă că fișierele și șirurile de caractere care conțin numai caractere ASCII pe 7 biți au aceeași codificare atât sub ASCII, cât și sub UTF-8.

•   Toate caracterele UCS mai mari de 0x7f sunt codificate ca o secvență de mai mulți octeți formată numai din octeți din intervalul 0x80 până la 0xfd, astfel încât niciun octet ASCII nu poate apărea ca parte a unui alt caracter și nu există probleme cu, de exemplu, „\0” sau „/”.

•   Ordinea de sortare lexicografică a șirurilor UCS-4 este păstrată.

•   Toate codurile UCS 2^31 posibile pot fi codificate utilizând UTF-8.

•   Octeții 0xc0, 0xc1, 0xfe și 0xff nu sunt niciodată utilizați în codificarea UTF-8.

•   Primul octet al unei secvențe de mai mulți octeți care reprezintă un singur caracter UCS non-ASCII este întotdeauna cuprins între 0xc2 și 0xfd și indică lungimea acestei secvențe de mai mulți octeți. Toți ceilalți octeți ai unei secvențe multioctet sunt în intervalul 0x80 - 0xbf. Acest lucru permite o resincronizare ușoară și face ca codificarea să fie „apatridă” (să nu depindă configurarea regională a sistemului) și rezistentă la octeți lipsă.

•   Caracterele UCS codificate în UTF-8 pot avea o lungime de până la șase octeți; cu toate acestea, standardul Unicode nu specifică niciun caracter mai mare de 0x10ffff, astfel încât caracterele Unicode pot avea o lungime maximă de patru octeți în UTF-8.

  Codificarea
Următoarele secvențe de octeți sunt utilizate pentru a reprezenta un caracter. Secvența care trebuie utilizată depinde de numărul de cod UCS al caracterului:

0x00000000 - 0x0000007F:
    0xxxxxxx

0x00000080 - 0x000007FF:
    110xxxxx 10xxxxxx

0x00000800 - 0x0000FFFF:
    1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx

0x00010000 - 0x001FFFFF:
    11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx

0x00200000 - 0x03FFFFFF:
    111110xx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx

0x04000000 - 0x7FFFFFFF:
    1111110x 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx

Pozițiile bitului xxx sunt completate cu biții numărului de cod al caracterului în reprezentare binară, cu bitul cel mai semnificativ primul (big-endian). Se poate utiliza numai cea mai scurtă secvență multiocteți posibilă care poate reprezenta numărul de cod al caracterului.

Valorile de cod UCS 0xd800–0xdfff (surogate UTF-16), precum și 0xfffe și 0xffff (non-caractere UCS) nu trebuie să apară în fluxurile conforme cu UTF-8. În conformitate cu RFC 3629, nu ar trebui utilizat niciun punct peste U+10FFFF, care limitează caracterele la patru octeți.

  Exemplu
Caracterul Unicode 0xa9 = 1010 1001 (semnul de drepturi de autor) este codificat în UTF-8 sub forma

    11000010 10101001 = 0xc2 0xa9

iar caracterul 0x2260 = 0010 0010 0110 0110 0000 (simbolul „nu este egal”) este codificat ca:

    11100010 10001001 10100000 = 0xe2 0x89 0xa0

  Note de aplicare
Utilizatorii trebuie să selecteze o configurare regională UTF-8, de exemplu cu

    export LANG=en_GB.UTF-8

pentru a activa suportul UTF-8 în aplicații.

Aplicațiile software care trebuie să fie conștiente de codificarea caracterelor utilizate ar trebui să definească întotdeauna configurația regională cu, de exemplu

    setlocale(LC_CTYPE, "")

iar programatorii pot apoi testa expresia, folosind

    strcmp(nl_langinfo(CODESET), "UTF-8") == 0

pentru a determina dacă a fost selectată o configurație regională UTF-8 și dacă, prin urmare, toate intrările și ieșirile standard în clar, comunicarea prin terminal, conținutul fișierelor în clar, numele fișierelor și variabilele de mediu sunt codificate în UTF-8.

Programatorii obișnuiți cu codificările cu un singur octet, cum ar fi US-ASCII sau ISO/IEC 8859, trebuie să fie conștienți de faptul că două dintre ipotezele făcute până acum nu mai sunt valabile în limbajul UTF-8. În primul rând, un singur octet nu mai corespunde neapărat unui singur caracter. În al doilea rând, deoarece emulatoarele moderne de terminale în modul UTF-8 acceptă, de asemenea, caractere chinezești, japoneze și coreene cu lățime dublă, precum și caractere combinate fără spațiere, emiterea unui singur caracter nu avansează neapărat cursorul cu o poziție, așa cum se întâmpla în ASCII. Funcțiile de bibliotecă, cum ar fi mbsrtowcs(3) și wcswidth(3) ar trebui să fie utilizate de acum înainte pentru a număra caracterele și pozițiile cursorului.

Secvența ESC oficială pentru a trece de la o schemă de codificare ISO/IEC 2022 (utilizată, de exemplu, de terminalele VT100) la UTF-8 este ESC % G („\x1b%G”). Secvența corespunzătoare de revenire de la UTF-8 la ISO 2022 este ESC % @ („\x1b%@”). Alte secvențe ISO/IEC 2022 (cum ar fi cele pentru comutarea seturilor G0 și G1) nu se aplică în modul UTF-8.

  Securitate
Standardele Unicode și UCS prevăd că producătorii de UTF-8 trebuie să utilizeze cea mai scurtă formă posibilă; de exemplu, producerea unei secvențe de doi octeți cu primul octet 0xc0 este neconformă. Unicode 3.1 a adăugat cerința potrivit căreia programele conforme nu trebuie să accepte formele care nu sunt cele mai scurte la intrare. Acest lucru se datorează unor motive de securitate: dacă datele de intrare ale utilizatorului sunt verificate pentru posibile încălcări ale securității, un program ar putea verifica doar versiunea ASCII a „/../” sau „;” sau NUL și să treacă cu vederea faptul că există multe moduri non-ASCII de a reprezenta aceste lucruri într-o codificare UTF-8 care nu este cea mai scurtă.

  Standarde
ISO/IEC 10646-1:2000, Unicode 3.1, RFC 3629, Plan 9.

CONSULTAȚI ȘI
locale(1), nl_langinfo(3), setlocale(3), charsets(7), unicode(7)

TRADUCERE
Traducerea în limba română a acestui manual a fost făcută de Remus-Gabriel Chelu <remusgabriel.chelu@disroot.org>

Această traducere este documentație gratuită; citiți Licența publică generală GNU Versiunea 3 (https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0.html) sau o versiune ulterioară cu privire la condiții privind drepturile de autor. NU se asumă NICIO RESPONSABILITATE.

Dacă găsiți erori în traducerea acestui manual, vă rugăm să trimiteți un e-mail la translation-team-ro@lists.sourceforge.net.