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<!doctype html>
<html lang="de">
<head>
<meta charset="utf-8" />
<title>Schriftcode — jedes Zeichen, Byte für Byte</title>
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1" />
<meta name="description" content="UTF-8 von Hand: wie aus jedem Unicode-Zeichen seine Bytes werden, Bit für Bit auseinandergenommen — und alle 1 112 064 Zeichen erschöpfend gegen den eingebauten Encoder geprüft." />
<style>
:root {
--grund: #EFEEEC; --feld: #FAFAF8; --tief: #E3E2DE;
--linie: #C8C6C0; --tinte: #18171A; --leise: #5D636C;
--netz: #B5B3AE; --merk: #1F5FA8; --heiss: #A8471F;
--gut: #2C7A34; --warn: #A32C22;
--schatten: 0 1px 0 rgba(24,23,26,.05), 0 10px 24px -16px rgba(24,23,26,.45);
--f-fest: ui-monospace, "Cascadia Mono", "SF Mono", Consolas, "DejaVu Sans Mono", monospace;
--f-text: -apple-system, "Segoe UI Variable Text", "Segoe UI", Roboto, "Helvetica Neue", Arial, sans-serif;
}
@media (prefers-color-scheme: dark) {
:root:not([data-theme="light"]) {
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--schatten: 0 1px 0 rgba(255,255,255,.03), 0 12px 30px -18px #000;
}
}
:root[data-theme="dark"] {
--grund: #131214; --feld: #1A191C; --tief: #0C0C0D; --linie: #302E33;
--tinte: #E7E5EA; --leise: #918F98; --netz: #423F46;
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}
* { box-sizing: border-box; }
body { margin:0; background:var(--grund); color:var(--tinte);
font-family:var(--f-text); font-size:15px; line-height:1.55; -webkit-font-smoothing:antialiased; }
.blatt { max-width:1180px; margin:0 auto;
padding: clamp(20px,4vw,44px) clamp(14px,3vw,28px) 64px;
display:flex; flex-direction:column; gap:18px; }
.marke { font-family:var(--f-fest); font-size:10px; letter-spacing:.2em; text-transform:uppercase;
color:var(--leise); display:flex; gap:12px; align-items:center; margin:0; }
.marke::after { content:""; flex:1; height:1px; background:var(--linie); }
h1 { font-family:var(--f-fest); font-weight:700; font-size:clamp(24px,4.2vw,40px);
line-height:1.06; letter-spacing:-.03em; margin:0; text-wrap:balance; }
h1 span { color:var(--merk); }
.vorspann { color:var(--leise); margin:0; }
.vorspann b { color:var(--tinte); font-weight:600; }
.leiste { display:flex; gap:14px; flex-wrap:wrap; align-items:center;
background:var(--feld); border:1px solid var(--linie); padding:9px 11px; box-shadow:var(--schatten); }
.kl { font-family:var(--f-fest); font-size:10px; letter-spacing:.14em; text-transform:uppercase; color:var(--leise); }
button, select { font-family:var(--f-fest); font-size:12px; color:var(--tinte); background:var(--grund);
border:1px solid var(--linie); border-radius:0; padding:6px 10px; letter-spacing:.03em;
cursor:pointer; min-height:34px; }
button:hover, select:hover { border-color:var(--merk); }
button.haupt { background:var(--merk); border-color:var(--merk); color:var(--feld); }
button:disabled { opacity:.45; cursor:default; }
:focus-visible { outline:2px solid var(--merk); outline-offset:2px; }
input[type=text] { font-family:var(--f-fest); font-size:13px; color:var(--tinte);
background:var(--grund); border:1px solid var(--linie); border-radius:0; padding:6px 10px;
min-height:34px; letter-spacing:.03em; }
input[type=range] { height:26px; accent-color:var(--merk); }
textarea { font-family:var(--f-text); font-size:17px; line-height:1.5; color:var(--tinte);
background:var(--grund); border:1px solid var(--linie); border-radius:0; padding:10px 12px;
width:100%; resize:vertical; min-height:74px; }
textarea:focus { outline:2px solid var(--merk); outline-offset:-1px; }
.kasten { background:var(--feld); border:1px solid var(--linie); box-shadow:var(--schatten);
display:flex; flex-direction:column; min-width:0; }
.kasten-kopf { display:flex; gap:8px; align-items:center; flex-wrap:wrap;
padding:8px 11px; border-bottom:1px solid var(--linie); }
.kasten-leib { padding:11px; display:flex; flex-direction:column; gap:10px; min-width:0; }
.werte { display:grid; grid-template-columns:repeat(auto-fit,minmax(104px,1fr)); gap:1px;
background:var(--linie); border:1px solid var(--linie); }
.wert { background:var(--feld); padding:7px 9px; min-width:0; }
.wert .l { font-family:var(--f-fest); font-size:9.5px; letter-spacing:.13em; text-transform:uppercase; color:var(--leise); }
.wert .n { font-family:var(--f-fest); font-size:16px; font-variant-numeric:tabular-nums; }
.wert .k { font-family:var(--f-fest); font-size:10px; color:var(--leise); }
table.liste { border-collapse:collapse; width:100%; font-family:var(--f-fest); font-size:12px; }
table.liste th, table.liste td { border-bottom:1px solid var(--linie); padding:4px 7px; text-align:left; vertical-align:top; }
table.liste th { color:var(--leise); font-weight:400; font-size:10px; letter-spacing:.1em; text-transform:uppercase; }
.hinweis { font-family:var(--f-fest); font-size:12px; color:var(--leise); letter-spacing:0; margin:0; }
.hinweis b { color:var(--tinte); font-weight:600; }
code, kbd { font-family:var(--f-fest); font-size:12px; background:var(--tief); padding:1px 4px; }
/* Die vier Formen: Bitbausteine */
.formen { display:flex; flex-direction:column; gap:6px; }
.formzeile { display:flex; gap:10px; align-items:baseline; flex-wrap:wrap;
border:1px solid var(--linie); background:var(--grund); padding:8px 10px; cursor:pointer; }
.formzeile:hover { border-color:var(--merk); }
.formzeile.an { border-color:var(--merk); box-shadow:inset 3px 0 0 var(--merk); }
.bitreihe { display:flex; gap:3px; flex-wrap:wrap; align-items:center; }
.bit { font-family:var(--f-fest); font-size:11.5px; min-width:19px; text-align:center;
padding:2px 3px; border:1px solid var(--linie); background:var(--feld); color:var(--leise); }
.bit.frei { color:var(--tinte); border-style:dashed; }
.bit.gesetzt { background:var(--merk); border-color:var(--merk); color:#FAFAF8; }
.bahnlabel { font-family:var(--f-fest); font-size:10px; letter-spacing:.12em;
text-transform:uppercase; color:var(--leise); min-width:86px; }
.bereich { font-family:var(--f-fest); font-size:11px; color:var(--leise); }
/* Übersetzer: Zeichenketten und Bytestrom */
.chips { display:flex; flex-wrap:wrap; gap:4px; }
.chip { position:relative; font-size:16px; line-height:1; padding:8px 7px 14px; min-height:38px;
border-top:3px solid var(--netz); }
.chip b { position:absolute; right:3px; bottom:2px; font-family:var(--f-fest); font-weight:400;
font-size:9px; color:var(--leise); }
.chip.l1 { border-top-color:var(--leise); } .chip.l2 { border-top-color:var(--gut); }
.chip.l3 { border-top-color:var(--merk); } .chip.l4 { border-top-color:var(--heiss); }
.chip.an { outline:2px solid var(--merk); outline-offset:1px; }
.chip.leer { color:var(--netz); }
.strom { overflow-x:auto; border:1px solid var(--linie); background:var(--grund); padding:8px; }
.stromreihe { display:flex; gap:2px; font-family:var(--f-fest); font-size:11.5px; margin-bottom:2px; }
.byte { min-width:30px; text-align:center; padding:2px 1px; border:1px solid var(--linie);
background:var(--feld); color:var(--leise); }
.byte.l1 { color:var(--tinte); }
.byte.l2 { color:var(--gut); border-bottom:2px solid var(--gut); }
.byte.l3 { color:var(--merk); border-bottom:2px solid var(--merk); }
.byte.l4 { color:var(--heiss); border-bottom:2px solid var(--heiss); }
.byte.start { background:var(--tief); }
.legende { display:flex; gap:14px; flex-wrap:wrap; font-family:var(--f-fest); font-size:10.5px;
color:var(--leise); align-items:center; }
.swatch { display:inline-block; width:22px; height:0; border-top:3px solid; vertical-align:middle; margin-right:5px; }
.detail { border:1px dashed var(--linie); background:var(--grund); padding:9px 11px;
font-family:var(--f-fest); font-size:12px; display:flex; flex-direction:column; gap:7px; }
.detail .kopf { color:var(--leise); }
.noten { display:grid; grid-template-columns:repeat(auto-fit,minmax(270px,1fr)); gap:18px; margin-top:6px; }
.noten section { background:var(--feld); border:1px solid var(--linie); padding:12px 14px; box-shadow:var(--schatten); }
.noten h3 { font-family:var(--f-fest); font-size:11px; letter-spacing:.14em; text-transform:uppercase;
color:var(--leise); margin:0 0 6px; font-weight:400; }
.noten p { margin:0; font-size:14px; }
.fuss { color:var(--leise); font-size:13px; border-top:1px solid var(--linie); padding-top:12px; }
.fuss a { color:var(--merk); }
@media (max-width: 700px) {
table { display: block; max-width: 100%; overflow-x: auto; }
select, input[type=text], textarea { max-width: 100%; }
}
@media (prefers-reduced-motion: reduce) {
* { transition:none !important; animation:none !important; }
}
/* PFLEGE: breite-schirme */
@media (min-width: 1500px) { .blatt { max-width: 1360px; } }
@media (min-width: 1800px) { .blatt { max-width: 1560px; } }
@media (min-width: 2200px) { .blatt { max-width: 1800px; } }
/* PFLEGE: schmalschirm */
@media (max-width: 700px) {
table { display: block; max-width: 100%; overflow-x: auto; }
select, input[type=text], textarea { max-width: 100%; }
}
/* PFLEGE: klickflaechen */
button, select { min-height: 34px; }
input[type=range] { height: 26px; }
</style>
</head>
<body>
<main class="blatt">
<p class="marke">Blatt · Sprache & Maschine</p>
<h1>Schriftcode — jedes Zeichen, <span>Byte für Byte</span></h1>
<p class="vorspann">
Jedes Zeichen, das ein Rechner trägt, ist zuletzt eine Zahl, und UTF-8 ist die Regel, die aus
diesen Zahlen Bytes macht — feste Folgen mit erkennbarem Bau. Der Vorrat ist dabei endlich:
<b>1 112 064 Zeichen</b> trägt Unicode insgesamt, die Surrogatstellen gar nicht mitgerechnet.
Was endlich ist, lässt sich vollständig prüfen: Dieses Blatt codiert <b>jeden einzelnen</b> Wert
von Hand, Bit für Bit, und hält das Ergebnis gegen den eingebauten Encoder des Browsers —
der ganze Vorrat, beide Richtungen, keine Stichprobe.
</p>
<div class="leiste">
<span class="kl">Alles läuft im Browser — der Prüfknopf weiter unten rechnet den ganzen Vorrat durch</span>
<span style="flex:1"></span>
<button id="b-thema">Ansicht</button>
</div>
<div class="kasten">
<div class="kasten-kopf">
<span class="kl">Die vier Formen</span>
<span class="kl" style="margin-left:auto">führende Bits sagen die Länge</span>
</div>
<div class="kasten-leib">
<div class="formen" id="formen"></div>
<div class="leiste" style="box-shadow:none">
<span class="kl">Zeichen einsetzen</span>
<input type="text" id="punkt-eingabe" size="10" value="20AC" spellcheck="false" aria-label="Codepunkt, hexadezimal oder als Zeichen" />
<button id="b-punkt">Einsetzen</button>
<span class="hinweis" id="punkt-meldung">Zahl im Bereich 0–10FFFF, hexadezimal oder dezimal — oder einfach ein Zeichen.</span>
</div>
<div class="detail" id="punkt-detail" hidden></div>
</div>
</div>
<div class="kasten">
<div class="kasten-kopf">
<span class="kl">Übersetzer</span>
<span class="kl" id="ueber-lage" style="margin-left:auto"></span>
</div>
<div class="kasten-leib">
<textarea id="text" spellcheck="false" aria-label="Text zum Übersetzen">Äpfel & Käse — 42 € · 𝄞 = U+1D11E</textarea>
<div class="werte">
<div class="wert"><div class="l">Zeichen</div><div class="n" id="w-zeichen">—</div><div class="k">Codepunkte</div></div>
<div class="wert"><div class="l">UTF-16</div><div class="n" id="w-utf16">—</div><div class="k">Einheiten, was .length zählt</div></div>
<div class="wert"><div class="l">Bytes</div><div class="n" id="w-bytes">—</div><div class="k">so viel wiegt der Text</div></div>
<div class="wert"><div class="l">Kosten je Zeichen</div><div class="n" id="w-quote">—</div><div class="k">Bytes ÷ Zeichen</div></div>
</div>
<p class="hinweis">Jedes Kärtchen ist <b>ein Zeichen</b> mit seinen Bytes; der Balken oben zeigt,
wie viele es wurden. Anklicken für den Blick in die Bits.</p>
<div class="chips" id="chips"></div>
<div class="detail" id="zeichen-detail" hidden></div>
<div class="legende">
<span><span class="swatch" style="border-color:var(--leise)"></span>1 Byte</span>
<span><span class="swatch" style="border-color:var(--gut)"></span>2 Bytes</span>
<span><span class="swatch" style="border-color:var(--merk)"></span>3 Bytes</span>
<span><span class="swatch" style="border-color:var(--heiss)"></span>4 Bytes</span>
<span style="flex:1"></span>
<span class="kl">Bytes je Zeile</span>
<input type="range" id="s-breite" min="4" max="32" step="4" value="16" aria-label="Bytes je Zeile" />
<span class="hinweis" id="l-breite">16</span>
</div>
<div class="strom" id="strom"></div>
</div>
</div>
<div class="kasten">
<div class="kasten-kopf">
<span class="kl">Fallen, die jeder schon erlebt hat</span>
</div>
<div class="kasten-leib">
<div class="leiste" style="box-shadow:none">
<button class="falle" data-text="Äpfel, Ölbuße, Straßenkäse & Muße">Umlaute & Eszett</button>
<button class="falle" data-text="€ 42,50 · £ 33 · ¥ 400 · ₹ 7">Währungen</button>
<button class="falle" data-text="𝄞 𝕏 ≈ ∑ ∞ 𝔘">Mathematik & Musik</button>
<button class="falle" data-text="👨👩👧👦 — ein Bild, sieben Zeichen">Eine Familie</button>
<button class="falle" data-text="é gegen é — zusammengesetzt und auseinandergezogen">é, zweimal gebaut</button>
</div>
<p class="hinweis" id="fallen-hinweis">
Das letzte Bild der Familie sieht wie <b>ein</b> Ding aus und besteht doch aus sieben
Codepunkten; <code>.length</code> zählt UTF-16-Einheiten, keine Zeichen; und dasselbe é kann
als ein Zeichen oder als zwei daherkommen — gleiches Aussehen, verschiedene Bytes.
</p>
</div>
</div>
<div class="kasten">
<div class="kasten-kopf">
<span class="kl">Beweis statt Behauptung</span>
<button id="b-pruefen" class="haupt" style="margin-left:auto">Prüfen</button>
</div>
<div class="kasten-leib">
<p class="hinweis">
Der Vorrat an Zeichen ist <b>endlich und abzählbar</b> — also wird hier nicht gemust, sondern
jeder einzelne Wert durchgerechnet: von Hand codiert, Byte für Byte gegen den eingebauten
Encoder des Browsers gehalten, zurückgedeutet, und auf dem Rückweg jede kaputte Bytefolge
vorgesetzt, die das Verfahren verwerfen muss. Dazu zwei Gegenproben: ein absichtlich
verdorbener Codierer und der nachgiebige Dekoder, der still ersetzt, statt zu meckern —
<b>beide müssen ertappt werden</b>, sonst würde die Prüfung nichts messen.
</p>
<table class="liste" id="pruef"><tbody></tbody></table>
<p class="hinweis" id="pruef-fuss">noch nicht geprüft</p>
</div>
</div>
<div class="noten">
<section>
<h3>Warum sich hier alles prüfen lässt</h3>
<p>
Andere Blätter mustern, weil ihr Raum unendlich ist. Dieser Raum ist es nicht: Unicode hat
1 114 112 Stellen, davon 2 048 für Surrogate gesperrt — übrig bleiben <b>genau 1 112 064</b>.
Ein endlicher Raum wird nicht gestichprobt, sondern <b>durchgezählt</b>: hin codiert, zurück
gedeutet, und die Zählung muss mit der Theorie übereinstimmen. Tut sie das nicht, fehlt
irgendwo etwas — und die Zeile wird rot, nicht leise leer.
</p>
</section>
<section>
<h3>Warum die Längen festliegen</h3>
<p>
UTF-8 ist ein <b>Präfixcode</b>: Die ersten Bits eines Bytes verraten, wie viele dazugehören —
<code>0…</code> eins, <code>110…</code> zwei, <code>1110…</code> drei, <code>11110…</code> vier;
jedes Fortsetzungsbyte beginnt mit <code>10</code>. Deshalb kann ein Deuter mitten im Strom
wieder einsteigen, deshalb sind Überlängen erkennbar (die kürzere Form wäre gültig gewesen)
und deshalb liegen die Anteile fest: 128 · 1 920 · 61 440 · 1 048 576 — gerechnet aus den
Bereichen, gezählt beim Durchlauf.
</p>
</section>
<section>
<h3>Der fremde Maßstab</h3>
<p>
Verglichen wird nicht mit sich selbst: <code>TextEncoder</code> und
<code>TextDecoder</code> sind die fertigen Implementierungen des Browsers, ein anderes Werkzeug
mit anderer Herkunft. Dazu kommen feste Proben aus der Unicode-Dokumentation mit
hingeschriebenen Bytes. Wenn eigene Bits, Browser und schriftliche Quelle übereinstimmen,
sprechen <b>zwei unabhängige Zeugen</b> — und die Gegenproben zeigen zusätzlich, dass der
Vergleich überhaupt anschlagen kann.
</p>
</section>
</div>
<p class="fuss">
Eine einzelne HTML-Datei. Kein Build, keine Bibliothek, nichts verlässt den Browser.
<span style="display:block;margin-top:8px">
Alle Blätter: <a href="https://ssims437.github.io/">ssims437.github.io</a>
</span>
</p>
</main>
<script>
(function () {
"use strict";
const $ = (id) => document.getElementById(id);
const ganz = (x) => Math.round(x).toLocaleString("de-AT");
const hex = (n, st) => n.toString(16).toUpperCase().padStart(st || 2, "0");
const OBERE = 0x10FFFF, GESAMT = 1112064;
/* ==========================================================================
DER EIGENE CODIERER
Vier Formen, führende Bits kündigen die Länge, Fortsetzungen tragen 10
vorne. Genau das, was der Kasten oben zeigt — nur als Schieberei.
========================================================================== */
function gruppe(punkt) {
if (punkt <= 0x7F) return [punkt];
if (punkt <= 0x7FF) return [0xC0 | (punkt >>> 6), 0x80 | (punkt & 63)];
if (punkt <= 0xFFFF) return [0xE0 | (punkt >>> 12), 0x80 | ((punkt >>> 6) & 63), 0x80 | (punkt & 63)];
return [0xF0 | (punkt >>> 18), 0x80 | ((punkt >>> 12) & 63), 0x80 | ((punkt >>> 6) & 63), 0x80 | (punkt & 63)];
}
/* ==========================================================================
DER EIGENE DEUTER, STRENG
Nimmt Bytes, wirft bei allem, was nicht sauber hergeleitet werden kann.
Gründe: ueberlang, surrogat, jenseits, abgeschnitten, fortsetzung, anfang.
========================================================================== */
function deute(folge) {
const aus = [];
let i = 0;
while (i < folge.length) {
const b = folge[i];
let wert = 0, bahnen = 0;
if (b <= 0x7F) { wert = b; bahnen = 1; i += 1; }
else if (b >= 0xC2 && b <= 0xDF) { wert = b & 31; bahnen = 2; i += 1; }
else if (b >= 0xE0 && b <= 0xEF) { wert = b & 15; bahnen = 3; i += 1; }
else if (b >= 0xF0 && b <= 0xF4) { wert = b & 7; bahnen = 4; i += 1; }
else if (b >= 0x80 && b <= 0xBF || b === 0xC0 || b === 0xC1) throw { grund: "ueberlang" };
else if (b >= 0xF5 && b <= 0xFD) throw { grund: "jenseits" };
else throw { grund: "anfang" };
for (let k = 1; k < bahnen; k++) {
if (i >= folge.length) throw { grund: "abgeschnitten" };
const c = folge[i++];
if ((c & 0xC0) !== 0x80) throw { grund: "fortsetzung" };
wert = (wert << 6) | (c & 63);
}
if (bahnen >= 2 && wert < [0, 0x80, 0x800, 0x10000][bahnen - 1]) throw { grund: "ueberlang" };
if (wert >= 0xD800 && wert <= 0xDFFF) throw { grund: "surrogat" };
if (wert > OBERE) throw { grund: "jenseits" };
aus.push(wert);
}
return aus;
}
const gleicheFolge = (a, b) =>
a.length === b.length && a.every((x, i) => x === b[i]);
/* ==========================================================================
DIE VIER FORMEN IM KASTEN
========================================================================== */
const FORMEN = [
{ bahnen: 1, lead: "0xxxxxxx", cont: [], von: 0x0000, bis: 0x007F },
{ bahnen: 2, lead: "110xxxxx", cont: ["10xxxxxx"], von: 0x0080, bis: 0x07FF },
{ bahnen: 3, lead: "1110xxxx", cont: ["10xxxxxx", "10xxxxxx"], von: 0x0800, bis: 0xFFFF },
{ bahnen: 4, lead: "11110xxx", cont: ["10xxxxxx", "10xxxxxx", "10xxxxxx"], von: 0x10000, bis: 0x10FFFF },
];
const ANZAHL = FORMEN.map((f) => {
let n = 0;
for (let p = f.von; p <= Math.min(f.bis, OBERE); p++)
if (!(p >= 0xD800 && p <= 0xDFFF)) n++;
return n;
});
function formenAufbauen() {
const halt = $("formen");
halt.textContent = "";
FORMEN.forEach((f, idx) => {
const zeile = document.createElement("div");
zeile.className = "formzeile";
zeile.dataset.idx = idx;
const label = document.createElement("span");
label.className = "bahnlabel";
label.textContent = f.bahnen + (f.bahnen === 1 ? " Byte" : " Bytes");
const reihe = document.createElement("span");
reihe.className = "bitreihe";
const bitsAnhaengen = (muster, freiZaehler) => {
for (const z of muster) {
const bit = document.createElement("span");
bit.className = "bit" + (/[01]/.test(z) ? "" : " frei");
bit.textContent = z;
reihe.append(bit);
}
};
bitsAnhaengen(f.lead);
f.cont.forEach((c) => { reihe.append(" "); bitsAnhaengen(c); });
const bereich = document.createElement("span");
bereich.className = "bereich";
bereich.textContent =
"U+" + hex(f.von, 4) + " – U+" + hex(f.bis, 4) + " · " + ganz(ANZAHL[idx]) + " Zeichen";
zeile.append(label, reihe, bereich);
zeile.addEventListener("click", () => punktZeigen(f.von === 0 ? 0x24 : f.von, idx));
halt.append(zeile);
});
}
/* Wie die Bits des Werts in die freien Plätze wandern. */
function fuellen(punkt) {
const g = grupgeSicher(punkt);
const bahnen = g.length;
const f = FORMEN[bahnen - 1];
const plaetze = [];
const musterReihen = [f.lead, ...f.cont];
musterReihen.forEach((m, bi) => {
for (const z of m) if (!/[01]/.test(z)) plaetze.push({ byte: bi });
});
const stufen = bahnen * 8;
const bits = punkt.toString(2).padStart(stufen - (stufen - plaetze.length), "0").slice(-(plaetze.length));
plaetze.forEach((pl, i) => { pl.wert = bits[i]; });
return { g, plaetze, musterReihen };
}
function grupgeSicher(punkt) {
if (!Number.isInteger(punkt) || punkt < 0 || punkt > OBERE ||
(punkt >= 0xD800 && punkt <= 0xDFFF)) return null;
return gruppe(punkt);
}
function punktZeigen(punkt, feldIdx) {
const g = grupgeSicher(punkt);
const meldung = $("punkt-meldung"), detail = $("punkt-detail");
if (!g) {
meldung.innerHTML = "<b style=\"color:var(--warn)\">Außerhalb:</b> nur ganze Werte 0–10FFFF ohne die Surrogatstellen 0xD800–0xDFFF.";
detail.hidden = true;
return;
}
meldung.textContent = "Zahl im Bereich 0–10FFFF, hexadezimal oder dezimal — oder einfach ein Zeichen.";
document.querySelectorAll(".formzeile").forEach((z) =>
z.classList.toggle("an", +z.dataset.idx === g.length - 1));
const { plaetze, musterReihen } = fuellen(punkt);
detail.hidden = false;
detail.textContent = "";
const kopf = document.createElement("span");
kopf.className = "kopf";
const zeichen = String.fromCodePoint(punkt);
kopf.textContent = `U+${hex(punkt, 4)} (${ganz(punkt)}) = „${/\p{C}/u.test(zeichen) ? "?" : zeichen}“ · ${g.length} Byte${g.length === 1 ? "" : "s"} · ${g.map((b) => hex(b)).join(" ")}`;
const reihe = document.createElement("span");
reihe.className = "bitreihe";
musterReihen.forEach((m, bi) => {
if (bi) reihe.append(" ");
for (const z of m) {
const bit = document.createElement("span");
if (/[01]/.test(z)) { bit.className = "bit"; bit.textContent = z; }
else {
const pl = plaetze.find((p) => p.byte === bi && !p.benutzt && p.wert !== undefined) || plaetze.find((p) => p.byte === bi && !p.benutzt);
if (pl) pl.benutzt = true;
bit.className = "bit gesetzt";
bit.textContent = pl && pl.wert !== undefined ? pl.wert : "?";
}
reihe.append(bit);
}
});
detail.append(kopf, reihe);
if (feldIdx === undefined) {
const sanft = matchMedia("(prefers-reduced-motion: reduce)").matches ? "auto" : "smooth";
document.querySelectorAll(".formzeile")[g.length - 1]
.scrollIntoView({ block: "nearest", behavior: sanft });
}
}
/* ==========================================================================
DER ÜBERSETZER
========================================================================== */
const te = new TextEncoder();
function folgeLesen(text) {
const zeichen = [...text];
return zeichen.map((z) => ({ z, punkt: z.codePointAt(0), bytes: gruppe(z.codePointAt(0)) }));
}
function uebersetzen() {
const text = $("text").value;
const folge = folgeLesen(text);
const bytes = folge.reduce((s, f) => s + f.bytes.length, 0);
$("w-zeichen").textContent = ganz(folge.length);
$("w-utf16").textContent = ganz(text.length);
$("w-bytes").textContent = ganz(bytes);
$("w-quote").textContent = folge.length ? (bytes / folge.length).toFixed(2) : "—";
$("ueber-lage").textContent = folge.length
? `${ganz(bytes)} Bytes · ${folge.filter((f) => f.bytes.length === 1).length} × 1 B · ${folge.filter((f) => f.bytes.length === 2).length} × 2 B · ${folge.filter((f) => f.bytes.length === 3).length} × 3 B · ${folge.filter((f) => f.bytes.length === 4).length} × 4 B`
: "";
const chips = $("chips");
chips.textContent = "";
const unsichtbar = (z) => /\p{C}/u.test(z);
folge.forEach((f, i) => {
const c = document.createElement("button");
c.className = "chip l" + f.bytes.length + (unsichtbar(f.z) ? " leer" : "");
c.textContent = unsichtbar(f.z) ? "␇" : (/\s/u.test(f.z) ? "␣" : f.z);
const b = document.createElement("b");
b.textContent = f.bytes.length + "B";
c.append(b);
c.setAttribute("aria-label", `U+${hex(f.punkt, 4)}, ${f.bytes.length} Bytes`);
c.addEventListener("click", () => zeichenZeigen(i));
chips.append(c);
});
stromZeichnen();
}
let gewaehlt = -1;
function zeichenZeigen(i) {
gewaehlt = i;
document.querySelectorAll(".chip").forEach((c, k) => c.classList.toggle("an", k === i));
const folge = folgeLesen($("text").value);
const f = folge[i];
const detail = $("zeichen-detail");
if (!f) { detail.hidden = true; return; }
detail.hidden = false;
detail.textContent = "";
const { plaetze, musterReihen } = fuellen(f.punkt);
const kopf = document.createElement("span");
kopf.className = "kopf";
kopf.textContent =
`Zeichen ${i + 1}: U+${hex(f.punkt, 4)} (${ganz(f.punkt)}) · Bytes ${f.bytes.map((b) => hex(b)).join(" ")} · ` +
`UTF-16: ${f.z.length} Einheit${f.z.length === 1 ? "" : "en"}`;
const reihe = document.createElement("span");
reihe.className = "bitreihe";
musterReihen.forEach((m, bi) => {
if (bi) reihe.append(" ");
for (const z of m) {
const bit = document.createElement("span");
if (/[01]/.test(z)) { bit.className = "bit"; bit.textContent = z; }
else {
const pl = plaetze.find((p) => p.byte === bi && !p.benutzt);
if (pl) pl.benutzt = true;
bit.className = "bit gesetzt";
bit.textContent = pl && pl.wert !== undefined ? pl.wert : "?";
}
reihe.append(bit);
}
});
detail.append(kopf, reihe);
}
function stromZeichnen() {
const halt = $("strom");
halt.textContent = "";
const folge = folgeLesen($("text").value);
const alle = [];
folge.forEach((f, zi) => f.bytes.forEach((b, bi) => alle.push({ b, zi, start: bi === 0, l: f.bytes.length })));
const je = +$("s-breite").value;
$("l-breite").textContent = je;
for (let i = 0; i < alle.length; i += je) {
const reihe = document.createElement("div");
reihe.className = "stromreihe";
for (const e of alle.slice(i, i + je)) {
const zelle = document.createElement("span");
zelle.className = "byte l" + e.l + (e.start ? " start" : "");
zelle.textContent = hex(e.b);
zelle.title = `Zeichen ${e.zi + 1}, ${e.start ? "Beginn" : "Fortsetzung"}`;
reihe.append(zelle);
}
halt.append(reihe);
}
if (!alle.length) halt.innerHTML = "<span class=\"hinweis\">noch nichts geschrieben</span>";
}
/* ==========================================================================
FALLEN
========================================================================== */
document.querySelectorAll(".falle").forEach((b) => {
b.addEventListener("click", () => {
$("text").value = b.dataset.text;
gewaehlt = -1;
$("zeichen-detail").hidden = true;
uebersetzen();
});
});
/* ==========================================================================
PRÜFLAUF
Der ganze Vorrat, beide Richtungen, gegen den eingebauten Encoder — plus
feste Proben aus der Dokumentation, Verwerfungen und zwei Gegenproben,
die beweisen, dass der Vergleich anschlagen kann.
========================================================================== */
/* Gegenprobe 1: ein Codierer, der behauptet, alles passe in eine Bahn. */
function kaputterCodierer(punkt) { return [punkt & 0x7F]; }
/* Feste Proben mit hingeschriebenen Bytes (Unicode-Dokumentation). */
const PROBEN = [
["$", 0x24, "24"],
["¢", 0xA2, "C2 A2"],
["€", 0x20AC, "E2 82 AC"],
["ß", 0xDF, "C3 9F"],
["ä", 0xE4, "C3 A4"],
["𝄞", 0x1D11E, "F0 9D 84 9E"],
["𐍈", 0x10348, "F0 90 8D 88"],
];
/* Kaputte Folgen, die beide Deuter verwerfen müssen. */
const KAPUTT = [
["ED A0 80", "Surrogat U+D800 als Dreiergruppe getarnt"],
["C0 AF", "„/“ überlang in zwei Bytes"],
["E0 80 AF", "„/“ überlang in drei Bytes"],
["F4 90 80 80", "U+110000 — eine Stelle jenseits des Vorrats"],
["F0 82 82 AC", "„€“ überlang in vier Bytes"],
["C2", "zwei Bytes angekündigt, einer geliefert"],
["E2 82", "Euro mitten im Satz abgeschnitten"],
["80", "Fortsetzung ohne Anfang"],
["F8 88 80 80 80", "Nachfahrin der fünfbahnigen Ur-UTF-8-Entwürfe"],
["FF", "gar kein gültiger Anfang"],
];
function mulberry(saat) {
let s = saat >>> 0;
return () => {
s = (s + 0x6D2B79F5) >>> 0;
let t = Math.imul(s ^ (s >>> 15), s | 1);
t ^= t + Math.imul(t ^ (t >>> 7), t | 61);
return ((t ^ (t >>> 14)) >>> 0) / 4294967296;
};
}
function zufallsZeichen(q) {
let p;
do { p = Math.floor(q() * (OBERE + 1)); } while (p >= 0xD800 && p <= 0xDFFF);
return p;
}
let laeuft = false;
function zeile(tbody, was, gut, text) {
const tr = document.createElement("tr");
tr.innerHTML = `<td>${was}</td><td style="color:${gut ? "var(--gut)" : "var(--warn)"}">${text}</td>`;
tbody.append(tr);
return gut;
}
const rast = () => new Promise((r) => setTimeout(r, 0));
async function pruefen() {
if (laeuft) return;
laeuft = true;
$("b-pruefen").disabled = true;
const tb = $("pruef").querySelector("tbody");
tb.textContent = "";
const fuss = $("pruef-fuss");
const t0 = performance.now();
let fehler = 0;
const merken = (gut) => { if (!gut) fehler++; };
try {
/* 1 + 2. Der ganze Vorrat: hin codieren gegen den Browser, zurück deuten. */
const zaehl = [0, 0, 0, 0];
let abweichungen = 0, zurueckDanaben = 0, bearbeitet = 0;
const HAPPE = 32768;
for (let p = 0; p <= OBERE; p++) {
if (p === 0xD800) { p = 0xDFFF; continue; }
const g = grupgeSicher(p);
zaehl[g.length - 1]++;
const bezug = te.encode(String.fromCodePoint(p));
if (!gleicheFolge(g, bezug)) abweichungen++;
let hinten = null;
try { hinten = deute(g); } catch { hinten = null; }
if (!hinten || hinten.length !== 1 || hinten[0] !== p) zurueckDanaben++;
bearbeitet++;
if (bearbeitet % HAPPE === 0) {
fuss.textContent = `läuft … ${ganz(bearbeitet)} von ${ganz(GESAMT)} Zeichen`;
await rast();
}
}
fuss.textContent = "läuft … Rückweg und Gegenproben";
merken(zeile(tb, "alle Zeichen hin, Byte für Byte",
abweichungen === 0 && bearbeitet === GESAMT,
`<b>${ganz(bearbeitet)}</b> Zeichen von Hand codiert und Byte für Byte gegen den eingebauten ` +
`Encoder gehalten · <b>${abweichungen}</b> Abweichungen`));
merken(zeile(tb, "und wieder zurück",
zurueckDanaben === 0,
`alle eigenen Bytefolgen zurück gedeutet · <b>${zurueckDanaben}</b> daneben`));
/* 3. Die Längen liegen fest — Theorie und Zählung müssen sich decken. */
const theorie = [128, 1920, 61440, 1048576];
const deckungsgleich = zaehl.every((z, i) => z === theorie[i]);
merken(zeile(tb, "die Längen liegen fest",
deckungsgleich && zaehl.reduce((a, b) => a + b, 0) === GESAMT,
`gezählt ${zaehl.map(ganz).join(" · ")} — erwartet ${theorie.map(ganz).join(" · ")}` +
` (Summe beides ${ganz(GESAMT)})`));
/* 4. Feste Proben mit hingeschriebenen Bytes. */
{
let richtig = 0;
for (const [z, punkt, erwartet] of PROBEN) {
const eigen = gruppe(punkt).map((b) => hex(b)).join(" ");
const browser = [...te.encode(z)].map((b) => hex(b)).join(" ");
if (eigen === erwartet && browser === erwartet) richtig++;
}
merken(zeile(tb, "feste Proben aus der Dokumentation",
richtig === PROBEN.length,
`${PROBEN.length} Proben mit hingeschriebenen Bytes ($ ¢ € ß ä 𝄞 𐍈) · ` +
`<b>${richtig}</b> treffen Eigenbau und Browser zugleich, Buchstabe für Buchstabe`));
}
/* 5. Verwerfungen: beide strengen Deuter müssen jede kaputte Folge ablehnen. */
{
const streng = new TextDecoder("utf-8", { fatal: true });
let verworfen = 0;
for (const [folge] of KAPUTT) {
const bytes = folge.split(" ").map((h) => parseInt(h, 16));
let eigenNein = false, browserNein = false;
try { deute(bytes); } catch { eigenNein = true; }
try { streng.decode(new Uint8Array(bytes)); } catch { browserNein = true; }
if (eigenNein && browserNein) verworfen++;
}
merken(zeile(tb, "Verwerfungen, wo nichts zu holen ist",
verworfen === KAPUTT.length,
`${KAPUTT.length} kaputte Folgen vorgesetzt (Surrogate, Überlängen, Bruchstücke, ` +
`Jenseits-Stellen) · <b>${verworfen}</b> von beiden Deutern zurückgewiesen`));
/* Gegenprobe 2: der nachgiebige Browser-Dekoder ersetzt still —
genau das muss die Prüfung als Durchlass entlarven. */
const nachgiebig = new TextDecoder("utf-8");
let stillErsetzt = 0;
for (const [folge] of KAPUTT) {
const bytes = new Uint8Array(folge.split(" ").map((h) => parseInt(h, 16)));
try { nachgiebig.decode(bytes); stillErsetzt++; } catch { /* wirft nicht */ }
}
merken(zeile(tb, "Gegenprobe: stille Ersetzung ertappt",
stillErsetzt === KAPUTT.length,
`derselbe Haufen durch den <b>nachgiebigen</b> Dekoder: <b>${stillErsetzt}</b> von ` +
`${KAPUTT.length} Folgen liefen still durch und kamen als Ersatzzeichen wieder heraus — ` +
`der Grund, warum überall dort streng geprüft wird, wo Fehler keinen Namen haben`));
}
/* Gegenprobe 1: der Eine-Bahn-Codierer wird überall über 127 erwischt. */
{
let proben = 0, gefangen = 0;
for (let p = 0x80; p <= OBERE && proben < 12000; p += 89) {
if (p >= 0xD800 && p <= 0xDFFF) continue;
proben++;
const bezug = te.encode(String.fromCodePoint(p));
if (!gleicheFolge(kaputterCodierer(p), bezug)) gefangen++;
}
merken(zeile(tb, "Gegenprobe: der Eine-Bahn-Codierer",
proben > 0 && gefangen === proben,
`ein Codierer, der behauptet, jedes Zeichen passe in ein Byte · in <b>${ganz(gefangen)}</b> ` +
`von ${ganz(proben)} Proben über U+007F erwischt — der Vergleich schlägt an, wenn er muss`));
}
/* 6. Echte Sätze, zufällig gesät, hin und zurück. */
{
const q = mulberry(20260826);
const strengZurueck = new TextDecoder("utf-8", { ignoreBOM: true });
let texte = 0, daneben = 0;
for (let t = 0; t < 300; t++) {
const viele = 1 + Math.floor(q() * 40);
const punkte = [];
for (let i = 0; i < viele; i++) punkte.push(zufallsZeichen(q));
const satz = String.fromCodePoint(...punkte);
const eigen = [];
for (const p of punkte) eigen.push(...gruppe(p));
const bezug = [...te.encode(satz)];
const hinten = deute(eigen);
const browserHinten = strengZurueck.decode(new Uint8Array(bezug)) === satz;
texte++;
if (!gleicheFolge(eigen, bezug) ||
hinten.join(",") !== punkte.join(",") || !browserHinten) daneben++;
}
merken(zeile(tb, "echte Sätze, zufällig gesät",
daneben === 0,
`<b>${ganz(texte)}</b> Sätze aus gesäten Zufallszeichen, bis zu 40 Zeichen, über den ganzen ` +
`Vorrat gestreut · hin und zurück Byte für Byte · <b>${daneben}</b> daneben`));
}
} catch (f) {
merken(zeile(tb, "der Lauf selbst", false, `vorzeitig gestoppt: ${f.message}`));
}
const dauer = (performance.now() - t0) / 1000;
fuss.innerHTML = fehler === 0
? `<b>Alle Prüfungen bestanden</b> in ${dauer.toFixed(1)} s. Der ganze Vorrat — ${ganz(GESAMT)} ` +
`Zeichen — ging in beide Richtungen durch: von Hand codiert gegen den Browser, zurück gedeutet, ` +
`kaputte Folgen verworfen, und beide Gegenproben wurden bei der Tat ertappt.`
: `<b style="color:var(--warn)">${fehler} Prüfung(en) fehlgeschlagen.</b>`;
$("b-pruefen").disabled = false;
laeuft = false;
}
/* ==========================================================================
BEDIENUNG
========================================================================== */
$("b-pruefen").addEventListener("click", pruefen);
$("b-thema").addEventListener("click", () => {
const jetzt = document.documentElement.getAttribute("data-theme");
const dunkel = jetzt ? jetzt === "dark" : matchMedia("(prefers-color-scheme: dark)").matches;
document.documentElement.setAttribute("data-theme", dunkel ? "light" : "dark");
});
$("b-punkt").addEventListener("click", () => {
const roh = $("punkt-eingabe").value.trim();
if (!roh) return punktZeigen(-1);
if ([...roh].length === 1 && !/^[0-9a-fA-F]+$/.test(roh)) {
return punktZeigen(roh.codePointAt(0));
}
const basis = /^0[xX]/.test(roh) ? 16 : (/[^0-9]/.test(roh) && /[a-fA-F]/.test(roh) ? 16 : 10);
punktZeigen(parseInt(roh.replace(/^0[xX]/, ""), basis));
});
$("punkt-eingabe").addEventListener("keydown", (e) => {
if (e.key === "Enter") $("b-punkt").click();
});
$("text").addEventListener("input", () => {
gewaehlt = -1;
$("zeichen-detail").hidden = true;
uebersetzen();
});
$("s-breite").addEventListener("input", stromZeichnen);
formenAufbauen();
uebersetzen();
})();
</script>
</body>
</html>