ASCII
American Standard Code for Information Interchange
ASCII 7-bits
Computadores trabalham com números, mas humanos trabalham também com texto. Sendo assim, houve a necessidade de criar um padrão de representação textual - e também de controle, que você entenderá a seguir.
O American Standard Code for Information Interchange, ou em português, Código Padrão Americano para o Intercâmbio de Informação, é uma codificação criada nos EUA (como o nome sugere), já que o berço da computação foi basicamente lá.
Na época em que foi definido, lá pela década de 60, foi logo usado em equipamentos de telecomunicações e também nos computadores. Basicamente é uma tabela que relaciona um número de 7 bits com sinais de controle e caracteres imprimíveis. Por exemplo, o número 97 (0b1100001) representa o caractere 'a', enquanto 98 (0b1100010) é o 'b'. Perceba que tais números não excedem os 7 bits, mas como em computação falamos quase sempre em bytes, então acaba que um caractere ASCII possui 8 bits mas só usa 7. A tabela ASCII vai de 0 a 127 e pode ser encontrada no apêndice Tabela ASCII, que você deve consultar agora.
Há vários testes interessantes que você pode fazer para entender melhor as strings ASCII. Ao saber que o caractere 'a' é o número 97, você pode usar a função chr() no Python para conferir:
Viu? Quando você digita 'a', o computador entende o byte 0x61 (97 em decimal). De forma análoga, quando um programa que exibe um texto na tela encontra o byte 0x61, ele exibe o caractere 'a'. Como você pode ver na tabela ASCII, todas as letras do alfabeto americano estão lá, então é razoável concluir que uma frase inteira seja na verdade uma sequência de bytes onde cada um deles está dentro da faixa da tabela ASCII. Podemos usar o Python para rapidamente imprimir os valores ASCII de cada caractere de uma string:
Perceba o b minúsculo antes das aspas do texto. Em Python, isso cria um objeto da classe bytes ao invés de str. Essa classe tem um método hex() para imprimir cada o valor de caractere da string em hexadecimal e aceita um argumento para ser utilizado como separador entre os bytes. No exemplo, usei espaço.
É exatamente assim que um texto ASCII vai parar dentro de um programa ou arquivo.
Agora vá até o Apêndice Tabela ASCII e observe o seguinte:
O primeiro sinal é o NUL, também conhecido como null ou nulo. É o byte 0.
Outro byte importante é 0x0a, conhecido também por \n, line feed, LF ou simplesmente "caractere de nova linha".
O MS-DOS e o Windows utilizam na verdade dois caracteres para delimitar uma nova linha. Antes do 0x0a, temos um 0x0d, conhecido também por \r, carriage return ou CR. Essa dupla é também conhecida por CrLf.
O caractere de espaço é o 0x20.
Os dígitos vão de 0x30 a 0x39.
As letras maiúsculas vão de 0x41 a 0x5a.
As letras minúsculas vão de 0x61 a 0x7a.
Agora, algumas relações:
Se somarmos 0x20 ao número ASCII equivalente de um caractere maiúsculo, obtemos o número equivalente do caractere minúsculo em questão. Da mesma forma, se diminuirmos 0x20 ao valor de um caractere minúsculo, obtemos o seu maiúsculo. Perceba que basta mudar o bit 5 (da direita para a esquerda, com a contagem começando em zero) do valor para alternar entre maiúsculo e minúsculo.
Se diminuirmos 0x30 de um dígito, temos o equivalente numérico do dígito. Por exemplo, o dígito 5 possui o valor 0x35. Então, 0x35 - 0x30 = 5.
Sabe quando no Linux você dá um cat num arquivo que não é de texto e vários caracteres "doidos" aparecem na tela enquanto você escuta alguns beeps? Esses sons são, na verdade, os bytes 0x07 encontrados no arquivo. Experimente!
Para complementar esta seção, assista ao vídeo Entendendo a tabela ASCII no nosso canal no YouTube. Nele há exemplos no Linux, mas o conceito é o mesmo.
ASCII Estendida
A tabela ASCII padrão de 7 bits é limitada ao idioma inglês no que diz respeito ao texto. Perceba que uma simples letra 'á' (com acento agudo) é impossível nesta tabela. Sendo assim, ela foi estendida e inteligentemente passou-se a utilizar o último bit do byte que cada caractere ocupa, tornando-se assim uma tabela de 8 bits, que vai de 0 a 255 (em decimal).
Essa extensão da tabela ASCII varia de acordo com a codificação utilizada. Isso acontece porque ela foi criada para permitir texto em outros idiomas, mas somente 128 caracteres a mais não são suficientes para representar os caracteres de todos os idiomas existentes. A codificação mais conhecida é a ISO-8859-1, também chamada de Latin-1, que você vê no Apêndice Tabela ISO-8859-1/Latin-1.
Outro nome para ASCII é US-ASCII. Alguns textos referem-se a texto em ASCII como ANSI strings também.
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