HZK16汉字16*16点阵字库的使用及示例程序

陪她去流浪桃子 2012年11月01日阅读次数：62110

最近在弄硬件，买了一块彩屏，需要字库，所以就把很久以前会的知识拿出来温习了一遍，果然好多都记忆模糊了。

网上的很多代码我看过，很多都有问题，这里我帖出来的是我自己写的代码，应该没有问题。

原理

HZK16字库是符合GB2312国家标准的16×16点阵字库，HZK16的GB2312-80支持的汉字有6763个，符号682个。其中一级汉字有 3755个，按声序排列，二级汉字有3008个，按偏旁部首排列。

我们在一些应用场合根本用不到这么多汉字字模，所以在应用时就可以只提取部分字体作为己用。 HZK16字库里的16×16汉字一共需要256个点来显示，也就是说需要32个字节才能达到显示一个普通汉字的目的。

我们知道一个GB2312汉字是由两个字节编码的，范围为0xA1A1~0xFEFE。A1-A9为符号区，B0-F7为汉字区。每一个区有94个字符(注意:这只是编码的许可范围，不一定都有字型对应，比如符号区就有很多编码空白区域)。

下面以汉字「我」为例，介绍如何在HZK16文件中找到它对应的32个字节的字模数据。

前面说到一个汉字占两个字节，这两个中前一个字节为该汉字的区号，后一个字节为该字的位号。其中，每个区记录94个汉字，位号为该字在该区中的位置。所以要找到「我」在hzk16库中的位置就必须得到它的区码和位码。

区码：汉字的第一个字节-0xA0，因为汉字编码是从0xA0区开始的，所以文件最前面就是从0xA0区开始，要算出相对区码
位码：汉字的第二个字节-0xA0

这样我们就可以得到汉字在HZK16中的绝对偏移位置：offset = (94*(区码-1)+(位码-1))*32。

注解：

区码减1是因为数组是以0为开始而区号位号是以1为开始的
(94*(区号-1)+位号-1)是一个汉字字模占用的字节数
最后乘以32是因为汉字库文应从该位置起的32字节信息记录该字的字模信息(前面提到一个汉字要有32个字节显示)

图示

我画的图示：

●●●●●●●●●●●●●●●●   →   0x04,0x80
●●●●●●●●●●●●●●●●   →   0x0E,0xA0
●●●●●●●●●●●●●●●●   →   0x78,0x90
●●●●●●●●●●●●●●●●   →   0x08,0x90
●●●●●●●●●●●●●●●●   →   0x08,0x84
●●●●●●●●●●●●●●●●   →   0xFF,0xFE
●●●●●●●●●●●●●●●●   →   0x08,0x80
●●●●●●●●●●●●●●●●   →   0x08,0x90
●●●●●●●●●●●●●●●●   →   0x0A,0x90
●●●●●●●●●●●●●●●●   →   0x0C,0x60
●●●●●●●●●●●●●●●●   →   0x18,0x40
●●●●●●●●●●●●●●●●   →   0x68,0xA0
●●●●●●●●●●●●●●●●   →   0x09,0x20
●●●●●●●●●●●●●●●●   →   0x0A,0x14
●●●●●●●●●●●●●●●●   →   0x28,0x14
●●●●●●●●●●●●●●●●   →   0x10,0x0C

所以，「我」在HZK16 16*16点阵字库的存放的序列为： (一行一行地保存,共16行,每行2个字节, 共32个字节)

04 80 0E A0 78 90 08 90 08 84 FF FE 08 80 08 90
0A 90 0C 60 18 40 68 A0 09 20 0A 14 28 14 10 0C

就像下面这样：

以下是我自己写的示例程序, 可以自己修改成其它的数据格式.(很简单, 所以没写注释)。

关于汉字编码问题

注意：作者当时写这段代码时的环境是 Windows 平台。Windows下从控制台输入的汉字默认是 cp936 代码页编码，此代码页编码出的汉字正好就是 GB2312 编码。

但是，如果是在类Linux环境下编译使用，则得不到正确的结果。因为类Linux系统默认编码是UTF-8。UTF-8编码的汉字是3个字节，和GB2312的2个字节并不一样。

所以，需要先将UTF-8编码转换成 cp936 编码，然后才能正确地索引字库中的汉字。

比如，现在有一个a.txt文件，内容是我（换行符\n(0x0A)）请忽略。

$ cat a.txt
我
$ hexdump -C a.txt
00000000  e6 88 91 0a                                       |....|
00000004

可以知道，我的UTF-8编码为：0xE6 0x88 0x91。

然后，用 iconv 转码：

$ iconv -f utf-8 -t cp936 a.txt > b.txt

可以得到 GB2312/cp936 编码的中文：

$ hexdump -C b.txt
00000000  ce d2 0a                                          |...|
00000003

即，然后用0xCE 0xD2替换掉版本3中的word数组的值即可。

示例源代码

注：此代码由于编码问题，仅能在 Windows 上正确运行。如要在类Linux平台运行，请先转码。版本1和版本2只能在Windows上正确运行，版本3能在Linux/Unix/macOS运行。

版本1

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    FILE* fphzk = NULL;
    int i, j, k, offset;
    int flag;
    unsigned char buffer[32];
    unsigned char word[3] = "我";
    unsigned char key[8] = {
        0x80,0x40,0x20,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01
    };

    fphzk = fopen("hzk16", "rb");
    if(fphzk == NULL){
        fprintf(stderr, "error hzk16\n");
        return 1;
    }
    offset = (94*(unsigned int)(word[0]-0xa0-1)+(word[1]-0xa0-1))*32;
    fseek(fphzk, offset, SEEK_SET);
    fread(buffer, 1, 32, fphzk);
    for(k=0; k<32; k++){
        printf("%02X ", buffer[k]);
    }
    for(k=0; k<16; k++){
        for(j=0; j<2; j++){
            for(i=0; i<8; i++){
                flag = buffer[k*2+j]&key[i];
                printf("%s", flag?"●":"○");
            }
        }
        printf("\n");
    }
    fclose(fphzk);
    fphzk = NULL;
    return 0;
}

版本2

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
    FILE* fphzk = NULL;
    int i, j, k, offset;
    int flag;
    unsigned char buffer[32];
    unsigned char word[5];
    unsigned char key[8] = {
        0x80,0x40,0x20,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01
    };
    fphzk = fopen("hzk16", "rb");
    if(fphzk == NULL){
        fprintf(stderr, "error hzk16\n");
        return 1;
    }
    while(1){
        printf("输入要生成字模的汉字(多个):");
        for(;;){
            fgets((char*)word, 3, stdin);
            if(*word == '\n') 
                break;
            offset = (94*(unsigned int)(word[0]-0xa0-1)+(word[1]-0xa0-1))*32;
            fseek(fphzk, offset, SEEK_SET);
            fread(buffer, 1, 32, fphzk);
            for(k=0; k<16; k++){
                for(j=0; j<2; j++){
                    for(i=0; i<8; i++){
                        flag = buffer[k*2+j]&key[i];
                        printf("%s", flag?"●":"○");
                    }
                }
                printf("\n");
            }
            printf("uchar code key[32] = {");
            for(k=0; k<31; k++){
                printf("0x%02X,", buffer[k]);
            }
            printf("0x%02X};\n", buffer[31]);
            printf("\n");
        }
    }
    fclose(fphzk);
    fphzk = NULL;
    return 0;
}

版本3

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
    FILE* fphzk = NULL;
    int i, j, k, offset;
    int flag;
    unsigned char buffer[32];
    unsigned char word[2] = {0xCE, 0xD2}; // 改成你的转码后的汉字编码
    unsigned char key[8] = { 0x80,0x40,0x20,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01 };
    fphzk = fopen("hzk16", "rb");
    if(fphzk == NULL){
        fprintf(stderr, "error hzk16\n");
        return 1;
    }

    offset = (94*(unsigned int)(word[0]-0xa0-1)+(word[1]-0xa0-1))*32;
    fseek(fphzk, offset, SEEK_SET);
    fread(buffer, 1, 32, fphzk);
    for(k=0; k<16; k++){
        for(j=0; j<2; j++){
            for(i=0; i<8; i++){
                flag = buffer[k*2+j]&key[i];
                printf("%s", flag?"●":"○");
            }
        }
        printf("\n");
    }

    for(k=0; k<31; k++){
        printf("0x%02X,", buffer[k]);
    }

    printf("\n");

    fclose(fphzk);
    fphzk = NULL;
    return 0;
}

HZK16汉字16*16点阵字库的使用及示例程序

原理

图示

关于汉字编码问题

示例源代码

版本1

版本2

版本3

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