文字コード

計算機で文字を扱う場合、内部では文字につけた番号を元に管理している。 計算機で利用できる文字には全て番号がついていて、この番号のことを 文字コード という。

英数字の文字コード

abcdefg... ABCD..., 0123..., !@#$ () などの、日本語入力OFFのまま入れ られる文字や記号は全てASCIIコード(American Standard Code for Information Interchange)が割り当てられている。

ASCIIコード

ASCIIコード表を以下に示す。

0123456789ABCDEF
0NULSOHSTXETXEOTENQACKBELBSHTLFVTFFCRSOSI
1DLEDC1DC2DC3DC4NAKSYNETBCANEMSUBESCFSGSRSUS
2　!"#$%&'()*+,-./
30123456789:;<=>?
4@ABCDEFGHIJKLMNO
5PQRSTUVWXYZ[\]^_
6`abcdefghijklmno
7pqrstuvwxyz{|}~DEL

この表は16進数での文字コード表記となっている。最左列の縦に並ぶ0〜7が 16進数の10の位で、最上行の横に並ぶ0〜Fが16進数の1の位である。たとえば、 アルファベットの大文字Aは、「4の行」の「1の列」にあるので、 16進数の「41」がAの文字コードとなる。以下、16進数の数字を表 すときは、先頭に 0x を付けて表す。「16進数41」==「0x41」

表中、文字コード 0x00〜0x1Fは、制御文字といい主に端末のコントロール をするための文字コードが並んでいる。代表的なものとしては、

などがある。これらの制御文字をキーボードから入力するときは、制御文字 の文字コードに0x40を足した文字を、Ctrlキーを押しながらタイプ する。つまり、0x09のHTは、0x40を足した0x49がI なので、C-i が対応するキーとなる。また、慣習的に 0x00のNULは C-SPC(Ctrlを押しながらスペース)に対応させることがおおい。まと めると

0x00 NUL
C-@ (またはC-SPC)
0x01 SOH 〜 0x1A SUB
C-a 〜 C-z
0x1B ESC 〜 0x1E RS
C-[ 〜 C-^
0x1F US
C-_ または C-/

という風にキー入力できる。ただし、現在ではこれらの制御文字を直接画面 に出すことはほとんどないので、C-英字 などのキー入力にはカーソ ル移動したり、画面を消したりするなどの「機能」が割り当てられていることが 多い。

実際に、これらの制御文字そのものを入力したいときには

をタイプする。試しに、BELコードを使って、端末(kterm)のベ ルを鳴らしてみよう。ktermで次のようにタイプする。

% echo "^G"
  (^Gの部分は C-v C-g とタイプする)

ktermで順に e c h o スペース " C-v C-g " とタイプすると、 画面に echo "^G" と出ているはずなので、それを確認したら 最後に Return を押す。

ピッ

と音が出るはずである。ここで利用した echo というコマンド は、後続する引数をそのまま出力するものである(シェルの内部コマンド)。

また、0x1B のESC コードも端末制御をするのに良く用いられ る。ESC コードに続いて一連の決まった文字を端末に出力すると、 端末の文字の種類を変えたりすることができる。有名なものに、文字色を変える エスケープシーケンスがある。

ためしに、画面に黄色の文字を出してみよう。ESC コードの部 分は C-v ESC とタイプしよう。

% echo "Hello ^[[33mworld"
 (^[の部分は C-v ESC と押す)

キーボードで順に、e c h o スペース " H e l l o スペース C-v ESC world " と押してから Return を タイプする。すると、

Hello world

のように色の変わったメッセージがあらわれる。

Rubyプログラムでの文字コードの扱い

他のプログラミング言語と比較すると、Rubyでは文字コードのことを意識し なくてもプログラミングできる範囲が広くなっている。上記のように画面に出す メッセージの色を変えたいようなときは文字コードを意識する必要がある。

ある文字コードのものを画面に出力したい場合は、printf の フォーマット文字列のところに %c を指定する。たとえば、

printf "%c", 0x07

とすると、文字コード 0x07 つまりBELが出力さ れ、端末のベルが鳴る。やってみよう。

% ruby -e 'printf "%c", 0x07'

ここで利用した ruby -e は、次に指定した引数をそのまま Rubyプログラムとして実行するものである。エディタを開いてプログラムファイ ルを作るまでもない短い文の実験をするときに便利である。

文字コードを実際の文字に変換するのが %c であるならばその 逆は何だろう。ある文字の文字コードを得るには ? 記号を使う。 プログラム中に ?a と書けば、それは 文字 'a' の文字コード(つ まり0x61)と書いたのとおなじことになる。?9 と書けば'9' の文 字コード(つまり0x39)と書いたのとおなじことになる。次のプログラムは、 ASCIIコード表のうち、'!'(0x21)〜'z'(0x7A) の範 囲の文字全てを出力するものである。
ascii.rb

#!/usr/koeki/bin/ruby

character = ?!			# ! の文字コード(==0x21)

while character <= ?Z
  printf "ascii-code %3d(0x%02x): %c\n", character, character, character
  character += 1
end

上記のプログラムascii.rb を実際に実行してみること

文字列と文字コード

Rubyプログラム中の文字列は、あたかも文字コードの数値が並んで入ってい る配列のように考えることができる。たとえば、"Hello" という文字 列を考えよう。各文字の文字コードを調べると、Hは0x48、eは0x65、lは0x6c、o は0x6fとなる。これらの数値が並んで配列に入ったものをイメージしよう。

0 1 2 3 4
H e l l o
0x48 0x65 0x6c 0x6c 0x6f

文字列 "Hello" の最初の部屋(0号室)を取り出すときは、 配列のときと同様大括弧[ ]を利用する。

printf "%x\n", "Hello"[0]
↓
48
printf "%x\n", "Hello"[1]
↓
65

(以下同様)

これを文字列の先頭から、末尾まで繰り返すプログラムは以下のようになる。 hellocode.rb

#!/usr/koeki/bin/ruby

hello = "Hello"
i = 0

while i < hello.length
  printf "%c → %x\n", hello[i], hello[i]
  i += 1
end
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