Java: Юникод
Данные программы хранятся в памяти компьютера (оперативной или постоянной) в виде последовательности нулей и единиц. На этом уровне нет разницы между строками, числами или булевыми значениями, в памяти все выглядит одинаково. Разница появляется только в результате интерпретации. Программа знает, что внутри некоторой переменной хранится строка, поэтому она берет нули и единички и пропускает их сквозь кодовую таблицу, в которой указано, какому числу соответствует какая буква. В результате программист видит строку.
В самом начале была ровно одна кодировка — ASCII, основанная на английском алфавите. В этой кодировке одному символу соответствует 7 бит, всего в ней закодировано 128 символов. 95 из них печатные, они включают в себя буквы алфавита в верхнем и нижнем регистрах, цифры и знаки препинания, а также 33 непечатных символа или так называемых управляющих кодов. Большинство из них сейчас не актуальны, но некоторые, например, перевод строки \n по прежнему используются. Например, символ i в нижнем регистре соответствует двоичному числу 1101001, что соответствует числу 105 в десятичной системе счисления.
Поначалу все было хорошо, но с распространением компьютеров возникла потребность в других алфавитах. Каждая страна решала данную проблему созданием собственной кодировки, большинство из которых совместимы с ASCII. То есть первые 128 номеров полностью соответствовали ASCII, а вот остальные 128 заполнялись локальным алфавитом. 128 + 128 = 256, а это 2 в 8 степени. Эти кодировки были однобайтовыми (для хранения одного символа требовался один байт). Внезапно открылись врата ада. Попытка открыть в редакторе файл в другой кодировке, приводила к появлению крякозябр: Øèðîêàÿ ýëåêòðèôèêàöèÿ þæíûõ ãóáåðíèé äàñò ìîùíûé òîë÷îê ïîäú¸ìó ñåëüñêîãî õîçÿéñòâà. Возникают они потому, что один и тот же код в разных кодировках соответствует совершенно разным символам, за исключением первых 128. Поэтому текст, использующий английские буквы всегда читался, а в остальном как повезет. Ситуация усугублялась тем, что даже в рамках одного алфавита создавалось множество разных кодировок, например: Windows-1252, KOI8-R, CP 866, ISO 8859-5.
В языках программирования на тот момент все функции для работы со строками создавались из расчета, что один символ — это один байт. По крайней мере, это свойство было общим для всех кодировок.
Разные кодировки стали причиной постоянных проблем при взаимодействии людей и программ. Особенно остро эта проблема проявилась с развитием интернета. Такая ситуация не могла продолжаться бесконечно, и в конце концов был создан стандарт Юникод (Unicode). На данный момент он содержит более 100 тысяч символов и включает в себя все существующие (и даже мёртвые) языки. Стандарт Юникод не является кодировкой и ничего не говорит о том, как должны храниться символы в памяти, он лишь определяет связь между символом и некоторым числом. Конкретный способ кодирования юникода определяется соответствующими кодировками, среди которых UTF-8, UTF-16 и некоторые другие. В этих кодировках для хранения одного символа уже недостаточно одного байта, они используют больше. UTF-8 ведет себя хитрее: для символов английского алфавита (и некоторых других) используется один байт, для других алфавитов — 2.
После многих лет популяризации Юникода свершилось чудо, и сейчас подавляющее большинство программного обеспечения использует UTF-8. Этот процесс был болезненный и по-разному отразился на языках программирования.
Языки разделились на два лагеря. Некоторые встроили поддержку в уже существующие функции и переход на UTF-8 никак не отразился на процессе программирования. Среди них Java, Ruby, JavaScript.
Задание
Допишите реализацию функции invertCase(), которая инвертирует регистр каждого символа в переданной строке. Можете использовать методы Character.isUpperCase(char ch), Character.toUpperCase(char ch) и Character.toLowerCase(char ch).
java
String str = "ПрИвЕт!";
invertCase(str); // пРиВеТ!
Эта задача для тренировки и не относится к теме урока.