一、是什么?
「全角」和「半角」是指计算机中CJK 字符的显示格式。(读完全文就可知,这是个不算太严谨但可以稍加补充解释,就能严谨的定义)
字符存储空间
在计算机字符被设计时,西方字符,例如拉丁字母、符号和数字都被归位到了「1字节」所能表示的「256」个空间中,这表现在「ASCII」字符集和「ISO-8859-1」字符集中。因此,这些字符也被称为: SBCS (Single Byte Character Set, 单字节字符集)。随着计算机向全世界的普及和发展,在东亚地区(中、日、韩),由于这些国家的字符太多,所以必须使用「2个字节」来编码使得能够容纳「65536」个字符。这些由「2字节」编码的字符则称为:DBCS (Double Byte Character Set)。当然也有「3字节」字符,不过与主题无关这里不再赘述。
CJK 字符导致全角和半角
计算机显示终端在使用「等宽字体 (monospaced font)」时,SBCS 字符会被使用一个固定的宽度来显示(例如x像素)。而由于实践经验和美学原因,在包含CJK 字符的显示情况下,CJK 字符必须显示为两倍SBCS 字符的宽度才能美观和整洁。这种显示格式被定义为: 「半角 (Half Width)」和「全角 (Full Width)」,即全角字符的显示宽度2倍于半角字符。
存储空间和显示宽度的关系
全角首先出现在CJK 地区性编码中。在CJK 地区性编码(如GBK)中,ASCII 字符一般会被算为1字节,而本地区自己的字符一般被算为2字节,这种情况下:全角不仅宽度是半角的2倍,存储空间也是。
在Unicode 编码中,兼容收录了这些CJK 全角字符,但是在Unicode 下:它们的显示宽度和存储空间已经不在是之前简单的对应关系了,下文会继续详述。
二、分类
1. 基本分类
上文还没有涉及一个问题:“哪些字符是「全角」或「半角」?”
计算机已经深入世界每个角落,而Unicode 编码 (Unicode 查询工具)是全世界最通用的字符编码。所以,这里我们只关心Unicode 编码下哪些字符是「全角」和「半角」:
「半角」
- 「1字节」范围内的字符均为「半角」字符。
- 「2字节」范围内跟CJK 不相关的字符也基本是「半角」字符。
- 「2字节」范围内,特别的,有少量日文和韩文字符有对应的「半角」副本。
「全角」
- 「2字节」范围内CJK 相关字符基本是「全角」字符。
- 「2字节」范围内,特别的,有一份ASCII 字符的「全角」副本。
2. Unicode区间:半角和全角格式(Halfwidth and Fullwidth Forms)
行文总是说到“基本”、“特别的”两词可能会使你困惑,但这只是为了严谨。因为Unicode 中有一些字符同时拥有「全角」和「半角」两种版本,即CJK 字符也有「半角」版本,而ASCII 字符也有「全角」版本。这些字符定义在区间U+FF00 - U+FFEF中,此区间学名为Halfwidth and Fullwidth Forms ,其中包含4类全角或半角字符:
ASCII 的全角副本
U+0021 - U+007E : 在包含CJK 字符的显示情况下,为了使所有字符显示整齐划一,就将ASCII 半角字符做了一份全角的副本。
字符 半角 全角 解释 空格 U+0020 U+3000 U+FF00闲置,因为全角空格在U+3000 已有 除空格外的ASCII U+0021 - U+007E U+FF01 - U+FF5E 日文的半角副本
U+FF61 - FF9F : 日文的半角片假名。
字符 半角 全角 解释 所有 U+FF61 - U+FF9F U+3002 - U+309C 全角的区间不是单调递增的 韩文的半角副本
U+FFA0 - FFDC : 韩文的半角兼容性jamo 字符。
字符 半角 全角 一个空白符号 U+FFA0 U+3164 其它所有 U+FFA1 - U+FFDC U+3131 - U+3163 其它
字符 半角 全角 一些Latin1字符如¢ U+00A2 U+FFE0 其它一些 具体看
总结一下,可以粗略的认为:「全角」字符是全部CJK 相关的字符(当然,要把ASCII 的副本算作CJK 字符,还要去除那些日文和韩文的半角副本)。
三、Java 工具代码
根据上文所述,我们知道在Unicode 中要完整的找出哪些是全角字符,哪些是半角字符其实相当麻烦,因为它们不太规则的散落在各个区间中。并且我也觉得这种需求也没什么价值,为什么这么说?因为绝大部分人根本没搞懂什么是「全角」什么是「半角」……
其实大多数人想要的应该是:操作那些有全角或半角副本的字符,即Halfwidth and Fullwidth Forms 区间的字符,更精确点其实是:ASCII 相关。这样,这里就只提供了如下的Java 工具类:
ASCII 全角半角判断与互转
public class HalfWidthAndFullWidthFormsUtils {public static boolean isASCIIHalf(final char c) {return c >= 0x0020 && c <= 0x007E;}public static boolean isASCIIFull(final char c) {return (c >= 0xFF01 && c <= 0xFF5E) || c == 0x3000;}public static char convertASCIIHalf2Full(final char c) {if (!isASCIIHalf(c)) {return c;}// 0xFEE0 == 65248return c == 0x0020 ? 0x3000 : (char)(c + 0xFEE0);}public static char convertASCIIFull2Half(final char c) {if (!isASCIIFull(c)) {return c;}// 0xFEE0 == 65248return c == 0x3000 ? 0x0020 : (char)(c - 0xFEE0);} }
参考文献:
[1] SBCS https://en.wikipedia.org/wiki/SBCS
[2] DBCS https://en.wikipedia.org/wiki/DBCS
[3] Unicode 查询工具 https://unicode-table.com/cn/
[4] U+FF00 - U+FFEF http://www.unicode.org/charts/PDF/UFF00.pdf
[5] Halfwidth and Fullwidth Forms https://en.wikipedia.org/wiki/Halfwidth_and_fullwidth_forms
[6] 全形和半形 https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%85%A8%E5%BD%A2%E5%92%8C%E5%8D%8A%E5%BD%A2