从Nginx源码谈大小写字符转化的最高效代码以及ASCII码表的科学

说起大小写字母转换，大家很容易想起系统函数是不是，几乎所有的编程语言都提供了这种转换函数，但是你有没有想过这背后是怎么实现的？
让你写怎么实现？

我们都知道Nginx是目前用的最多的Http服务器，那么他的代码相信也是最高效率的，事实也是如此，最起码我找不到比他的处理方法更好的了，如果你有欢迎告诉我。
nginx源码有这样一段宏，用来做大小写字母的转换：
nginx-1.6.1/src/core/ngx_string.h 47-48行

#define ngx_tolower(c)      (u_char) ((c >= 'A' && c <= 'Z') ? (c | 0x20) : c)
#define ngx_toupper(c)      (u_char) ((c >= 'a' && c <= 'z') ? (c & ~0x20) : c)

很明显人家用了位运算，但是为什么这样就可以呢？
先看AscII码表：



我们只关注其中的大写字母A-Z和小写字母a-z。
注意到A是65，大Z是90，小a是97。看似不经意之间，不知道有多少人想过没有，为什么Z和小a不是连续的？就是说91-96为什么要掺杂一些其他特殊字符？

其实，这样完全不是“本来就是这样”。而是这样安排是很科学的，见王爽《汇编语言》，已经说得很好了：



这样做的原因就是让大小写互相转换很方便，也就是可以用位运算，如果小a不是97而是91那么就不好位运算了。

10进制65的二进制是01000001



16进制的0x20的二进制就是00100000



10进制的97二进制就是01100001,所以大写转小写就是需要把01000001与00100000相“或”即可。



小写转大写就是将01100001变为01000001
~0x20就是按位取反，也就是0xdf，二进制就是11011111，01100001&11011111=01000001



其实可以得出公式：
如果A|B=C => A=C&~B