总目录
前言
在C#编程中，处理字符串和字节数组之间的转换是一个常见的任务。System.Text.Encoding类及其派生类提供了丰富的功能，帮助开发者实现不同字符编码之间的转换。本文将详细讲解System.Text.Encoding类的使用方法，包括常用编码的介绍、编码和解码的基本操作、以及一些高级用法。
一、基础概念
1. 什么是字符编码？
字符编码是将字符（如字母、数字、符号等）转换为字节序列的规则。不同的字符编码标准（如ASCII、UTF-8、UTF-16等）定义了不同的映射规则。在计算机中，字符编码用于存储、传输和显示文本数据。
2. 常见的字符编码
常见的字符编码包括：
- ASCII：美国信息交换标准代码，使用 7 位二进制数表示 128 个字符。
- 特点：固定 1 字节，仅支持 0x00-0x7F（英文字符）。
- 适用场景：纯英文文本。
- 注意：若包含非 ASCII 字符（如中文），会替换为
?或抛出异常
- UTF-8：一种变长的字符编码，可以表示 Unicode 中的所有字符，兼容 ASCII。
- 特点：可变长度编码，1-4 字节表示一个字符，兼容 ASCII。
- 适用场景：国际化文本、网页、网络传输（HTTP/JSON）。
- Unicode：一种定长的字符编码，使用 2 个字节表示一个字符。
- 特点：固定 2 字节（小端序或大端序），支持基本 Unicode 字符。
- 适用场景：内存中存储（如 .NET 的
string类型）。
- GB2312/GBK/GB18030：中文编码（需通过
Encoding.GetEncoding获取）。
3. 编码与解码
- 编码（Encoding）：将 Unicode 字符转换为字节序列的过程。
- 解码（Decoding）：将字节序列转换回 Unicode 字符的过程。
- 由于计算机只认识0或1的二进制数据，而这些数据让人类阅读很有难度的。此时人 和 计算机沟通就需要一个翻译。
- 可以 将ASCII UTF-8等编码规则 视作 一本人类 与 计算机 之间 沟通的翻译字典，Encoding类充当 翻译 的角色。
- 编码：就是将 人类的语言 通过翻译字典 翻译成计算机能看懂的指令
- 解码：就是将计算机的信息 通过翻译字典 翻译成人类可以看懂的语言
4. System.Text.Encoding 类概述
System.Text.Encoding类是.NET框架中用于处理字符编码的基类（核心类）。它提供了将字符串转换为字节数组（编码）和将字节数组转换为字符串（解码）的方法。Encoding类本身是抽象的，不能直接实例化，但提供了多个派生类，每个派生类对应一种特定的字符编码。
5. Encoding 类核心功能
- 支持多种编码格式（如 UTF-8、ASCII、Unicode 等）。
- 实现字符串与字节数组的双向转换。
- 兼容跨平台和多语言场景。
3. 常用方法与属性
1）核心方法
| 方法名 | 作用 |
|---|---|
GetBytes(string) | 将字符串转换为字节数组（编码过程）。 |
GetString(byte[]) | 将字节数组转换为字符串（解码过程）。 |
Convert(Encoding, Encoding, byte[]) | 将字节数组从一种编码转换为另一种编码 （如 UTF-8 转 UTF-16）。 |
2）静态属性
| 属性名 | 对应编码类型及代码页 | 适用场景 |
|---|---|---|
Encoding.ASCII | ASCII 编码（代码页 20127） | 仅支持英文字符（0x00-0x7F）。 |
Encoding.UTF8 | UTF-8 编码（代码页 65001） | 国际化文本（支持所有 Unicode 字符）。 |
Encoding.Unicode | UTF-16 小端序（代码页 1200） | 内部存储（如 .NET 的 char 类型）。 |
Encoding.UTF32 | UTF-32 小端序（代码页 12000） | 高精度编码（占用更多内存）。 |
Encoding.Default | 当前系统默认 ANSI 编码（如 GBK、CP1252） | 兼容性场景（可能因系统而异）。 |
3）常用字符编码类
以下是一些常用的字符编码类及其对应的编码标准：
| 字符编码类 | 对应的编码标准 |
|---|---|
ASCIIEncoding | 对应ASCII编码，支持7位字符。 |
UTF7Encoding | 对应UTF-7编码，一种基于7位的Unicode编码。 |
UTF8Encoding | 对应UTF-8编码，广泛用于互联网的多字节Unicode编码。 |
UnicodeEncoding | 对应UTF-16编码，使用两个字节表示大多数字符。 |
ASCIIEncoding | 对应ASCII编码，支持7位字符。 |
二、使用
1. 获取编码实例
using System.Text;// 获取 UTF-8 编码实例
Encoding utf8Encoding = Encoding.UTF8;// 获取 ASCII 编码实例
Encoding asciiEncoding = Encoding.ASCII;// 获取 Unicode 编码实例
Encoding unicodeEncoding = Encoding.Unicode;// 通过GetEncoding 获取 GB2312 编码实例
Encoding gb2312 = Encoding.GetEncoding("GB2312");// 获取 GBK 编码（代码页 936）
Encoding gbk = Encoding.GetEncoding(936);// 列出所有支持的编码
foreach (EncodingInfo ei in Encoding.GetEncodings())
{Console.WriteLine($"名称: {ei.Name}, 描述: {ei.DisplayName}");
}
2. 获取编码信息
static void Main(string[] args)
{// 获取 UTF-8 编码实例Encoding utf8Encoding = Encoding.UTF8; Console.WriteLine(utf8Encoding.HeaderName); //输出：utf-8Console.WriteLine(utf8Encoding.EncodingName); //输出：Unicode (UTF-8)Console.WriteLine(utf8Encoding.BodyName); //输出：utf-8Console.WriteLine(utf8Encoding.WebName); //输出：utf-8// 获取编码的代码页标识符Console.WriteLine(utf8Encoding.CodePage); //输出：65001
}
3. 编码和解码操作
注意：若使用 Encoding.Default（系统默认编码，如中文环境下的 GB2312），可能导致跨平台乱码，推荐显式指定编码。
1）编码：将字符串转换为字节数组
internal class Program
{static void Main(string[] args){string text = "Hello, World!";// 使用UTF-8编码byte[] utf8Bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(text);// 使用UTF-16编码byte[] utf16Bytes = Encoding.Unicode.GetBytes(text);// 使用ASCII编码byte[] asciiBytes = Encoding.ASCII.GetBytes(text);Console.WriteLine("UTF-8 Encoded Bytes: " + BitConverter.ToString(utf8Bytes));Console.WriteLine("UTF-16 Encoded Bytes: " + BitConverter.ToString(utf16Bytes));Console.WriteLine("ASCII Encoded Bytes: " + BitConverter.ToString(asciiBytes));}
}
输出：
UTF-8 Encoded Bytes: 48-65-6C-6C-6F-2C-20-57-6F-72-6C-64-21
UTF-16 Encoded Bytes: 48-00-65-00-6C-00-6C-00-6F-00-2C-00-20-00-57-00-6F-00-72-00-6C-00-64-00-21-00
ASCII Encoded Bytes: 48-65-6C-6C-6F-2C-20-57-6F-72-6C-64-21
2）解码：将字节数组转换为字符串
// 使用 UTF-8 解码
string decodedTextUTF8 = utf8Encoding.GetString(utf8Bytes); //输出：Hello, World!// 使用 ASCII 解码
string decodedTextASCII = asciiEncoding.GetString(asciiBytes);//输出：Hello, World!// 使用 Unicode 解码
string decodedTextUnicode = unicodeEncoding.GetString(unicodeBytes);//输出：Hello, World!
4. 编码转换操作
有时候，我们需要将一个编码的字节数组转换为另一个编码的字节数组。这可以通过Encoding.Convert(源编码,目标编码,源字节数组)方法实现：
using System;
using System.Text;
class Program
{static void Main(){string originalText = "Hello, World!";// 将字符串编码为UTF-8Encoding utf8 = Encoding.UTF8;byte[] utf8Bytes = utf8.GetBytes(originalText);Encoding utf16 = Encoding.Unicode;// 将UTF-8编码的字节数组转换为UTF-16byte[] utf16Bytes = Encoding.Convert(utf8, utf16, utf8Bytes);// 解码UTF-16字节数组string convertedText = utf16.GetString(utf16Bytes);Console.WriteLine("Converted Text: " + convertedText);}
}
8. 实际应用示例
1）示例1：编码和解码
以下是一个完整的示例，展示如何在 C# 中使用 System.Text.Encoding 类进行文本编码和解码操作。
using System;
using System.Text;namespace EncodingExample
{class Program{static void Main(string[] args){string text = "Hello, World! 你好，世界！";// 获取不同的编码实例Encoding utf8Encoding = Encoding.UTF8;Encoding asciiEncoding = Encoding.ASCII;Encoding unicodeEncoding = Encoding.Unicode;// 将字符串编码为字节数组byte[] utf8Bytes = utf8Encoding.GetBytes(text);byte[] asciiBytes = asciiEncoding.GetBytes(text);byte[] unicodeBytes = unicodeEncoding.GetBytes(text);// 输出字节数组Console.WriteLine("UTF-8 编码字节数组:");foreach (byte b in utf8Bytes){Console.Write(b + " ");}Console.WriteLine();Console.WriteLine("ASCII 编码字节数组:");foreach (byte b in asciiBytes){Console.Write(b + " ");}Console.WriteLine();Console.WriteLine("Unicode 编码字节数组:");foreach (byte b in unicodeBytes){Console.Write(b + " ");}Console.WriteLine();// 将字节数组解码为字符串string decodedTextUTF8 = utf8Encoding.GetString(utf8Bytes);string decodedTextASCII = asciiEncoding.GetString(asciiBytes);string decodedTextUnicode = unicodeEncoding.GetString(unicodeBytes);// 输出解码后的字符串Console.WriteLine("UTF-8 解码字符串: " + decodedTextUTF8);Console.WriteLine("ASCII 解码字符串: " + decodedTextASCII);Console.WriteLine("Unicode 解码字符串: " + decodedTextUnicode);}}
}
2）示例2：编码转换
using System;
using System.Text;public class EncodingDemo
{public static void Main() {// 示例：UTF-8 转 GBKstring text = "编码转换测试";Encoding utf8 = Encoding.UTF8;Encoding gbk = Encoding.GetEncoding("GBK");byte[] utfBytes = utf8.GetBytes(text);byte[] gbkBytes = Encoding.Convert(utf8, gbk, utfBytes);string decodedText = gbk.GetString(gbkBytes);Console.WriteLine($"解码结果：{decodedText}");}
}
三、高级用法
1. 实现自定义编码
虽然.NET提供了多种内置编码，但有时我们可能需要自定义编码。这可以通过继承Encoding类并重写其方法来实现。
2. 文件编码处理
读取文件时自动检测编码（需结合 BOM 判断）：
public static Encoding DetectFileEncoding(string path)
{byte[] bom = new byte[4];using (var file = new FileStream(path, FileMode.Open)) {file.Read(bom, 0, 4);}if (bom[0] == 0xEF && bom[1] == 0xBB && bom[2] == 0xBF) return Encoding.UTF8;if (bom[0] == 0xFF && bom[1] == 0xFE) return Encoding.Unicode;return Encoding.Default; // 无 BOM 时回退到默认编码
}
3. 网络通信编码
发送数据前统一编码格式（推荐 UTF-8）：
// 发送端
string message = "传输数据";
byte[] buffer = Encoding.UTF8.GetBytes(message);
socket.Send(buffer);// 接收端
byte[] buffer = new byte[1024];
int bytesRead = socket.Receive(buffer);
string received = Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, bytesRead);
四、注意事项
1. 编码选择
在实际应用中，应根据具体需求选择合适的编码方式。例如，处理中文文本时，UTF-8 是一个不错的选择。
2. 编码兼容性
读写文本时使用相同的编码（如 UTF-8）。
在进行编码和解码操作时，必须确保使用相同的编码方式，否则可能会导致数据丢失或乱码。
internal class Program
{static void Main(string[] args){string text = "Hello, 张三! ";// 使用UTF-8编码byte[] utf8Bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(text);// 但是使用 ASCII 解码，会导致乱码string decodedTextUTF8 = Encoding.ASCII.GetString(utf8Bytes);Console.WriteLine($"{decodedTextUTF8}"); //输出：Hello, ??????!}
}
3. 性能考虑
不同的编码方式在性能上可能会有所不同，应根据实际情况进行优化。
4. 跨平台开发
Encoding.Default依赖系统区域设置（如 Windows 中的 GBK 或 CP1252），可能导致跨平台问题。避免使用Encoding.Default，推荐统一使用 UTF-8 （国际化、兼容性最佳）。- 在 Linux/macOS 中，路径分隔符和编码默认值可能与 Windows 不同。
5. 处理旧系统的代码页编码
- 使用
CodePagesEncodingProvider（需引用System.Text.Encoding.CodePages包）：EncodingProvider provider = CodePagesEncodingProvider.Instance; Encoding.RegisterProvider(provider); Encoding gbk = Encoding.GetEncoding("GBK"); // 现在可访问 GBK
结语
回到目录页：C#/.NET 知识汇总、C# 上位机知识汇总
希望以上内容可以帮助到大家，如文中有不对之处，还请批评指正。
参考资料：
- 微软官方文档：Encoding 类
![[unity 点击事件] 区域响应点击事件，排除子节点区域，Raycast Target 应用](https://i-blog.csdnimg.cn/direct/53f40f6b699e4dd1afd76a5d403af840.png)
