让我用一个例子来说明这个话题:

A Chinese character:      汉
its Unicode value:        U+6C49
convert 6C49 to binary:   01101100 01001001

目前还没有什么神奇的，很简单。现在，假设我们决定将这个字符存储在硬盘驱动器上。为此，我们需要以二进制格式存储字符。我们可以简单地将其存储为'01101100 01001001'。完成了!

但是等一下，'01101100 01001001'是一个字符还是两个字符?你知道这是一个字符，因为我告诉过你，但当计算机读取它时，它不知道。所以我们需要某种编码来告诉计算机把它当做一个。

这就是UTF-8规则的用武之地:https://www.fileformat.info/info/unicode/utf8.htm

Binary format of bytes in sequence

1st Byte    2nd Byte    3rd Byte    4th Byte    Number of Free Bits   Maximum Expressible Unicode Value
0xxxxxxx                                                7             007F hex (127)
110xxxxx    10xxxxxx                                (5+6)=11          07FF hex (2047)
1110xxxx    10xxxxxx    10xxxxxx                  (4+6+6)=16          FFFF hex (65535)
11110xxx    10xxxxxx    10xxxxxx    10xxxxxx    (3+6+6+6)=21          10FFFF hex (1,114,111)

根据上面的表格，如果我们想要使用UTF-8格式存储这个字符，我们需要给我们的字符加上一些'headers'前缀。我们的中文字符有16位长(你自己计算二进制值)，所以我们将在第三行使用该格式，因为它提供了足够的空间:

Header  Place holder    Fill in our Binary   Result         
1110    xxxx            0110                 11100110
10      xxxxxx          110001               10110001
10      xxxxxx          001001               10001001

将结果写在一行中:

11100110 10110001 10001001

这是UTF-8二进制值的汉字!你自己看看:https://www.fileformat.info/info/unicode/char/6c49/index.htm

总结

A Chinese character:      汉
its Unicode value:        U+6C49
convert 6C49 to binary:   01101100 01001001
encode 6C49 as UTF-8:     11100110 10110001 10001001

附注:如果你想用Python学习本主题，请点击这里。

现有的答案已经解释了很多细节，但这里有一个非常简短的答案，有最直接的解释和例子。

Unicode是将字符映射到码点的标准。 每个字符都有一个唯一的编码点(识别号)，它是一个像9731这样的数字。

UTF-8是码点的编码。 为了将所有字符存储在磁盘上(在文件中)，UTF-8将字符分成最多4个八位字节(8位序列)-字节。 UTF-8是几种编码(表示数据的方法)之一。例如，在Unicode中，(十进制)码位9731表示一个雪人(☃)，它在UTF-8中由3个字节组成:E2 98 83

这是一个排序的列表，其中有一些随机的例子。

Unicode只定义码位，即代表一个字符的数字。如何在内存中存储这些代码点取决于所使用的编码。UTF-8是编码Unicode字符的一种方式。

不幸的是，“Unicode”根据上下文以各种不同的方式使用。它最正确的用法(IMO)是作为编码字符集——即一组字符以及字符与表示它们的整数码位之间的映射。

UTF-8是一种字符编码——一种将字节序列转换为字符序列的方法，反之亦然。它涵盖了整个Unicode字符集。ASCII编码为每个字符一个字节，其他字符根据其确切的码位占用更多字节(当前定义的所有码位最多4个字节，即最多U-0010FFFF，实际上4个字节可以处理最多U-001FFFFF)。

当“Unicode”被用作字符编码的名称时(例如，作为. net编码。Unicode属性)通常表示UTF-16，它将大多数常见字符编码为两个字节。一些平台(特别是。net和Java)使用UTF-16作为它们的“原生”字符编码。如果您需要担心不能在单个UTF-16值中编码的字符(它们被编码为“代理对”)，这将导致一些棘手的问题——但大多数开发人员从不担心这一点，IME。

关于Unicode的一些参考:

Unicode联盟网站，特别是教程部分 乔尔的文章 我自己的文章(面向. net)

UTF-8是一种使用8位序列编码Unicode字符的方法。

Unicode是一种用于表示来自多种语言的各种字符的标准。

这篇文章解释了所有细节 http://kunststube.net/encoding/

写入缓冲区

如果你写入一个4字节的缓冲区，符号あUTF8编码，你的二进制将看起来像这样:

00000000 11100011 10000001 10000010

如果你写入一个4字节的缓冲区，使用UTF16编码的符号あ，你的二进制将看起来像这样:

00000000 00000000 00110000 01000010

正如你所看到的，根据你在内容中使用的语言，这将相应地影响你的记忆。

例如，对于这个特定的符号:あUTF16编码更有效，因为我们有2个空闲字节用于下一个符号。但这并不意味着你必须使用UTF16来表示日本字母。

从缓冲区读取

现在，如果你想读取上面的字节，你必须知道它是用什么编码写的，并正确解码回来。

例:如果你解码这个: 00000000 11100011 10000001 10000010 转换为UTF16编码，你将得到臣而不是あ

注意:Encoding和Unicode是两个不同的东西。Unicode是一个大(表)，每个符号都映射到一个唯一的码点。例如，あ符号(字母)有一个(码位):30 42(十六进制)。另一方面，编码是一种将符号转换为更合适的方式的算法，当存储到硬件时。

30 42 (hex) - > UTF8 encoding - > E3 81 82 (hex), which is above result in binary.

30 42 (hex) - > UTF16 encoding - > 30 42 (hex), which is above result in binary.