ASCII
ASCII(アスキー、American Standard Code for Information Interchange)は、1963年に制定された、アメリカ合衆国における情報通信用の文字コードである。日本語訳は「情報交換用米国標準コード」となるが、一般には日本国内でもASCIIと表記する。なおInternet Assigned Numbers Authority (IANA) はこれをASCIIではなくUS-ASCIIと表記するのが望ましいとしている。
1963年6月17日に、米国規格協会(American Standards Association: ASA、後のANSI)によって制定された。当時の規格番号は「ASA X3.4」であったが、情報技術規格国際委員会 (INCITS) の発足に伴い規格番号が2002年に改訂され、現在の規格番号は「ANSI INCITS 4」である。
0番から127番までの番号(数値)がどの文字や記号を意味するかという対応関係を定めている。
ASCIIは、あくまで1960年代のアメリカにおいて英語での通信や当時のアメリカのコンピュータに必要な文字や記号などが含まれるように定めた文字コードである。そのため、含まれているのは次のような文字や記号や制御文字だけであり、それ以外は含まれていない。
《英語で使われるアルファベット》の大文字と小文字
0から9までの数字(アラビア数字)
制御文字(ASCIIに含まれた制御文字については#ASCII制御文字の節で説明する)
これらの文字や記号をすべて通し番号で表現できるように、7ビットを使っている。つまり2進数で7桁、具体的には0000000から1111111まで、10進数でいえば0番から127番までの番号を使い、それぞれの数値(番号)に対応する文字や約物や数字や制御文字を決め、その対応の規則(コード)を制定したものである。
ASCIIの構成は次のようになっている:
ASCIIはISO標準7ビット文字コードISO/IEC 646の元となった。しかし7ビットでは英語以外の言語に対応するには不十分であり、後に他のヨーロッパ言語で使われるラテン文字への対応を追加した8ビット文字コードであるISO/IEC 8859が策定された。その後、世界中で使用されている様々な文字を表現できるようにするため、ASCIIで使用されていない128番以降の部分に、その他の文字を割り当てたり、複数バイトを使用して1つの文字を表現したりするように独自拡張した文字符号化方式が使われるようになっていった。
ASCII制定当時、最小のデータ処理単位(メモリアドレッシングの最小単位)つまりバイトが6ビットであるコンピュータも多かった(DECのPDPシリーズなど)。そのようなコンピュータでは6ビットの文字符号化方式を採用しており、そのためISO/IEC 646の策定にあたっては、7ビット符号化案の他に6ビット符号化案もあった。のちに1バイトを8ビットとみなす、つまりオクテットを採用するコンピュータが人気となり、主流となっていった。オクテットを採用したコンピュータでASCIIを扱う場合、1ビットの余りがあるので、その8ビット目は通信におけるエラーチェック用のパリティビットとして用いられていた。21世紀初頭においても、互換性を維持する目的で、7ビットコードが正式で、8ビット目は使用できない規格がいくつか存在する。
ASCIIから派生した独自拡張の文字符号化方式は1バイトコードおよび複数バイトコードを含め多数存在するが、各方式の間に互換性はほとんどなく、国際的なデータ交換性に問題があった。また、異なる言語間に限らず、例えば日本語の文字セットであっても複数の符号化方式が存在し、異なるコンピュータ間で互換性および可搬性のない機種依存文字が発生することになった。そのため、世界の文字を単一のコード体系のもとに収録する国際的な文字コード標準として、ISO/IEC 10646およびUnicodeの策定が進められることになった。Unicode方式で符号化された文字データのうち、0番から127番まではASCIIをベースにしており、互換性がある。特に8ビット単位で符号化するUTF-8は、128番以降の文字を使用しないデータの場合はASCIIと同一のバイト列となる。従来の文字符号化方式では1バイトや2バイトで表現可能だった文字が、UTF-8では2バイトや3バイト以上必要となってしまうケースもあるが、そのデメリットを補ってなお余りある交換性の高さから国際的にもUTF-8の普及が進んでいる。これは従来の文字符号化方式が開発された当時と比べると、コンピュータのメモリやストレージの容量が飛躍的に増大しているためでもある。HTML5ではUTF-8の使用が推奨されており、後継のHTML Living StandardでもデフォルトでUTF-8が使用されることを想定している。
初めの32文字(10進数で0–31)はASCIIでは制御文字として予約されている。基本的にはこれらの制御文字は表示するための文字ではなく、モニタやプリンタなどの機器を制御するために用いられる。例えば、ASCII 10(10進)は line feed(改行)を表しプリンタの紙送りなどに用いる、ASCII 27 はエスケープを表す。
ASCII 127(全てのビットがオン、つまり、2進数で1111111)は、delete(削除文字)として知られる制御文字である。この記号が現れた場合、その部分のデータが消去されていることを示す。この制御文字だけ先頭部分になく最後にある理由は、パンチテープへの記録は上書きが出来ないため、削除する際には全てに穴を空けることで対応できるというところからきている(1111111は全てに穴の開いた状態を示す)。また、ASCII 0(全てのビットがオフ、つまり2進数で0000000)は Null あるいはヌル文字と呼ばれ、delete と同様に多くのコンピュータシステムでは無視される。これは、仮にパンチテープと反対に1を0に変えることでデータを記録し、かつ上書きが不可能な媒体が存在する場合でも対応できるようにしているのである。
コードの多くは、データ転送プロトコルで用いられる。(例:ヘッディング開始、テキスト開始、テキスト終了など)
セパレータは磁気テープへの保存のために設計された。
XON や XOFF は、プリンタのような処理の遅いデバイスにおいて、データを失うことがないように情報の流れを制御するために用いることがある。
ASCII 32は、空白文字である。キーボードのスペースキーから入力でき、語と語の間に空白を表示する。
ASCII 33–126は印刷可能な文字 (printable characters) であり、半角英数の数字、句読点や記号を表す。若い順からエクスクラメーションマーク、ダブルクオーテーション、…と続き、ラテン文字大文字の前に数字と大半の半角約物、大文字と小文字の間、ラテン文字小文字の後にも数種類の半角約物が割り当てられている。
下の図では、16進数・10進数・8進数の順でASCIIコードの値を示す。
大文字のASCII値に32を加えると小文字に変換することができる。この変換は、2進法では、6ビット目に1をセットするだけでよい。また、数字から48を減じれば、対応する値が得られる。この変換は、5ビット目及び6ビット目に0をセットするか、あるいは単純に上位4ビットを無視するだけでもよい。なお、印字可能文字のうち「@」から始まる32文字については、ASCII値を64減じて対応する制御文字を求め、この制御文字を「コントロール+」(control+)という前置表現を付けた印字可能文字で表記する慣習がある。
この制御文字の表記方法は、キーボード上の印字可能文字キーを制御文字の送出に用いていた機器の名残りであると考えられる(7ビット目を0にセットする専用キー(Ctrlキー)を、印字可能文字キーと同時に押して制御文字を送出)。
Ctrl が ^@
Ctrl が ^[
Ctrl が ^\
Ctrl が ^]
Ctrl が ^^
Ctrl が ^_
Ctrl が ^?
上述されているようにASCIIは米国の規格であり、ラテン文字を用いる言語であっても英語以外を表記するには不十分である。
当初サーカムフレックス、チルダ、グレイヴ・アクセントおよび(本来の目的と兼用で)アポストロフィー、コーテーションマーク、コンマは他の文字に追加するダイアクリティカルマークとして電動タイプライターで重ね打ちすることを想定していたが、間にバックスペースを入力しなければならず、ビデオ表示端末では重ね打ちが事実上不可能であるなどの理由で普及しなかった。
早期に互換性のない変種が各国で出現したため、ISO/IEC 646では置き換え可能な文字を定義することで対応を図ったが、置き換えられた文字を利用するプログラム言語や異なる文字集合の間では文字化けが発生することとなった。(日本語ではJIS X 0201に起因するバックスラッシュの円記号への文字化けがある。)
1970年代以降、8ビットがコンピュータで主流のバイトサイズになると、追加の1ビットの領域を利用したいわゆる拡張ASCIIが言語・機種ごとに乱立した。ISO/IEC 8859ではこれらの追加領域を標準化し、スペイン語、ポルトガル語、フランス語、ドイツ語等で用いられるラテン文字のほとんどがISO/IEC 8859-1に統合された。
ISO/IEC 2022では日本語(ISO-2022-JP)を含む複数の文字集合を符号表の切り替えによって統一したが、表の切り替えを用いた方法は制御が複雑であるなどの欠点もあり、2023年現在では全ての文字を統一された符号で扱えるunicodeが主流となっている。