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, 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, por exemplo:

>>> print chr(97)
a

Ou no próprio shell do Linux, o comando echo:

$ echo -ne \\x61  # 0x61 em hexa é 97 em decimal!
a

Viu? Quando você digita 'a', o computador entende o byte 0x61. De forma análoga, quando um programa que exibe um texto na tela encontra o byte 0x61, ele exibe '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. Isso fica facilmente visualizável no shell do Linux com o comando hd(hexdump):

$ echo 'Acesse mentebinaria.com.br' | hd
00000000  41 63 65 73 73 65 20 6d  65 6e 74 65 62 69 6e 61  |Acesse mentebina|
00000010  72 69 61 2e 63 6f 6d 2e  62 72 0a                 |ria.com.br.|

É exatamente assim que um texto ASCII vai parar dentro de um programa ou arquivo.

Agora olhe novamente a tabela e perceba 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 em branco" 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.

• Se diminuirmos 0x30 de um dígito, temos o equivalente numérico do dígito. Ex.: 0x35 - 0x30 = 5.

ASCII extendida

A tabela ASCII padrão de 7 bits é limitada ao idioma inglês no que diz respeito ao texto. Perceba que uma simples letra 'a' com sinal indicativo de crase 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 128 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 B.