在給網友答題時突然間想到的，要把點陣字庫拿出來研究研究的，適逢國慶佳節，剛好用它來列印國慶節祝福語，以表達我對偉大祖國生日的致敬！

??一段老代碼

以下是一段上世紀90年代比較流行的C代碼，從字庫檔案里讀取字模然后還原成點陣輸出：

#include <stdio.h>
#include <conio.h>
const unsigned char bit[8]={128,64,32,16,8,4,2,1};
unsigned char buffer[32];
unsigned long offset;
unsigned int q,w;
int x,y,qw;

void display(char *hz) {
    FILE *hzk;
    qw = *((int *)hz);
    q = (qw&0x00FF)-0xA1;
    w = ((qw>>8)&0x00FF)-0xA1;
    offset = q*0x5E + w;
    offset *= 32;
    if ((hzk = fopen("HZK16","rb"))==NULL) {
        printf("Can not open file HZK16!\n");
        return;
    }
    fseek(hzk,offset,SEEK_SET);
    fread(buffer,1,32,hzk);
    fclose(hzk);
    for (y=0;y<16;y++) {
    	printf("  ");
        for (x=0;x<16;x++) {
            if (buffer[y*2+x/8] & bit[x%8]) {
                printf("%s","＊");
            } else {
                printf("  ");
            }
        }
        printf("\n");
    }
    printf("\n");
}

int main() {
    display("國"); display("慶"); display("節");
    getch();
}

以上代碼在 Dev-C++ 5.11(TDM-GCC 4.9.2 64-bit) 上通過編譯，效果如下：

??點陣字庫原理

點陣字庫是比較古老的技術，上世紀90年代初個人PC剛剛出現，中文大多都是用點陣字庫來記錄的，讀出漢字字模后用于顯示和列印，有12點陣、16點陣、24點陣以及32點陣等，1992年時，我見到了當時學校唯一一臺486的康柏電腦，安裝的是Win3.1中文版，也是我第一次見到有圖形界面的作業系統，后來很多年后才由現在廣泛使用的矢量字庫逐漸替代點陣字庫，不過現在還有銀行等單位在用針式列印機列印憑證、報表等，里面固化的應該還是點陣字庫，

以下原理性表述來源于網路：

HZK16字庫是符合GB2312標準的16×16點陣字庫，HZK16的GB2312-80支持的漢字有6763個，符號682個，其中一級漢字有 3755個，按聲序排列，二級漢字有3008個，按偏旁部首排列，HZK16字庫里的16×16漢字一共需要256個點來顯示，也就是說需要32個位元組才能達到顯示一個普通漢字的目的，

一個GB2312漢字是由兩個位元組編碼的，范圍為0xA1A1~0xFEFE，A1-A9為符號區，B0-F7為漢字區，每一個區有94個字符(注意:這只是編碼的許可范圍，不一定都有字型對應，比如符號區就有很多編碼空白區域)，

下面以漢字"我"為例，介紹如何在HZK16檔案中找到它對應的32個位元組的字模資料，前面說到一個漢字占兩個位元組，這兩個中前一個位元組為該漢字的區號，后一個位元組為該字的位號，其中，每個區記錄94個漢字，位號為該字在該區中的位置，所以要找到"我"在hzk16庫中的位置就必須得到它的區碼和位碼，

區碼: 漢字的第一個位元組-0xA0
位碼: 漢字的第二個位元組-0xA0

漢字編碼是從0xA0區開始的， 所以檔案最前面就是從0xA0區開始， 要算出相對區碼，這樣就可以得到漢字在HZK16中的絕對偏移位置: offset=(94*(區碼-1)+(位碼-1))*32

注解:

區碼減1是因為陣列是以0為開始而區號位號是以1為開始的
(94*(區號-1)+位號-1)是一個漢字字模占用的位元組數
最后乘以32是因為一個漢字要用到32個位元組來存盤，

注：在上面C代碼中所用到的及以下python代碼中將會用到的，就是上述文字中所講到的字體檔案“HZK16”，可以到網上搜索“UCDOS HZK16下載”來獲得，

??改寫C代碼

實作用python顯示點陣字庫

def hzk_offset(hz):
    q,w = list(bytes(hz,encoding='gbk'))
    return ((q-161)*94+w-161)*32

def hz_buffer(hzstr):
    buffers = []
    f = open('d:\\hzk16','rb')
    for z in hzstr:
        f.seek(hzk_offset(z),0)
        buffers.append(f.read(32))
    f.close()
    return buffers

def hz_print(hzstr):
    buffers = hz_buffer(hzstr)
    bit = [2**i for i in range(7,-1,-1)]
    for buffer in buffers:
        for y in range(16):
            for x in range(16):
                if buffer[y*2+x//8]&bit[x%8]:
                    print(".",end='\n' if x==15 else '')
                else:
                    print(' ',end='\n' if x==15 else '')
        print()


if __name__ == '__main__':

    hz_print('國慶快樂')

上述代碼運行的效果為下圖左一，中間和右邊的效果只要把 hz_print() 函式中第一句print()輸出字串分別改為"★"和“***”，第二句print()輸出字串分別改2個和3個空格，

??改進python代碼

把文字豎排輸出改進成橫排輸出，重點是重組字模陣列的順序：

代碼如下：

def hzk_offset(hz):
    q,w = list(bytes(hz,encoding='gbk'))
    return ((q-161)*94+w-161)*32

def hz_buffer(hzstr):
    buffers = []
    f = open('d:\\hzk16','rb')
    for z in hzstr:
        f.seek(hzk_offset(z),0)
        buffers.append(list(f.read(32)))
    f.close()
    return buffers

def hz_print(hzstr):
    global tmp
    buffers = hz_buffer(hzstr)
    bit = [2**i for i in range(7,-1,-1)]
    tmp = ['']*16
    for n,buffer in enumerate(buffers):
        for y in range(16):
            for x in range(16):
                if buffer[y*2+x//8]&bit[x%8]:
                    tmp[y] += '*'
                else:
                    tmp[y] += ' '
    for t in tmp: print(t)

if __name__ == '__main__':
    
    print()
    hz_print('祝福偉大祖國')
    print()
    hz_print('更加繁榮昌盛')
    print()
    hz_print('我愛你，中國！')
    print()

由于控制臺的輸出的文字間隔比較大，所以顯得有點粗壯，如果把這些點陣資訊還原到圖形界面中去，就可以縮小間隔顯示成很小的字；甚至可以讀取32點陣字庫，這樣文字會顯得更圓潤飽滿，

源代碼如下：

import pygame,sys
from pygame import *

WIDTH,HEIGHT = 640,480
WHITE = (255,255,255)
BLACK = (0,0,0)
RED = (255,0,0)

def hzk_offset(hz):
    q,w = list(bytes(hz,encoding='gbk'))
    return ((q-161)*94+w-161)*32

def hz_buffer(hzstr):
    buffers = []
    f = open('d:\\hzk16','rb')
    for z in hzstr:
        f.seek(hzk_offset(z),0)
        buffers.append(list(f.read(32)))
    f.close()
    return buffers

def hz_matrix(hzstr,BOLD=0):
    global tmp
    buffers = hz_buffer(hzstr)
    bit = [2**i for i in range(7,-1,-1)]
    tmp = ['']*16
    if BOLD==0:
        str = '1','0'
    else:
        str = '11','00'
    for n,buffer in enumerate(buffers):
        for y in range(16):
            for x in range(16):
                if buffer[y*2+x//8]&bit[x%8]:
                    tmp[y] += str[0]
                else:
                    tmp[y] += str[1]
    return tmp

def draw_hz(hzstr,x,y,d=1,color=BLACK,BOLD=0):
    matrix = hz_matrix(hzstr,BOLD)
    for j,mat in enumerate(matrix):
        for i,dot in enumerate(list(mat)):
            if dot=='1':
                pos_on_screen, radius = (x+i*d, y+j*d), d
                draw.circle(screen, color, pos_on_screen, radius)

if __name__ == '__main__':

    pygame.init()
    screen = display.set_mode((WIDTH,HEIGHT),0,32)
    display.set_caption("祝大家國慶節快樂!")
    screen.fill(WHITE)
    timer = pygame.time.Clock()

    draw_hz('祝福偉大祖國',  80,30)
    draw_hz('更加繁榮昌盛',  80,50)
    draw_hz('我愛你，中國！',80,70)

    draw_hz('祝福偉大祖國',  80,120,2,RED)
    draw_hz('更加繁榮昌盛',  80,160,2,RED)
    draw_hz('我愛你，中國！',80,200,2,RED)

    draw_hz('祝福偉大祖國',  80,280,2,RED,1)
    draw_hz('更加繁榮昌盛',  80,330,2,RED,1)
    draw_hz('我愛你，中國！',80,380,2,RED,1)

    while True:
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == QUIT:
                pygame.quit()
                sys.exit()
        timer.tick(60)
        display.update()

熱烈慶祝中華人民共和國成立72周年！