コード

このセクションでは、各ソース（平文）文字を辞書からの符号語で符号化し、それらの符号語を連結して符号化された文字列を得るコードについて考察します。可変長コードは、平文文字の出現確率が異なる場合に特に有効です。エントロピー符号化も参照してください。

プレフィックスコードとは、「プレフィックス特性」を持つコードのことです。つまり、システム内に有効なコードワードが存在し、それが他の有効なコードワードのプレフィックス（先頭）となることはありません。プレフィックスコードを生成するための最もよく知られたアルゴリズムはハフマン符号化です。プレフィックスコードは、ハフマンアルゴリズムで生成されていない場合でも、「ハフマンコード」と呼ばれることがよくあります。プレフィックスコードのその他の例としては、電話の国番号、 ISBNの国と出版社の部分、 UMTS WCDMA 3G無線規格で使用される二次同期コードなどがあります。

クラフトの不等式は、プレフィックス符号において可能な符号語長の集合を特徴づけるものである。プレフィックス符号に限らず、一意に復号可能なほぼすべての1対多符号は、クラフトの不等式を満たさなければならない。

符号は、伝送や保存時のエラーに対する耐性を高める方法でデータを表現するためにも使用できます。このいわゆる誤り訂正符号は、保存（または送信）されるデータに慎重に設計された冗長性を含めることによって機能します。例としては、ハミング符号、リード・ソロモン符号、リード・ミュラー符号、ウォルシュ・アダマール符号、ボーズ・チャウドリ・ホッケンヘム符号、ターボ符号、ゴレイ符号、代数幾何符号、低密度パリティ検査符号、時空間符号などがあります。誤り検出符号は、バーストエラーやランダムエラーを検出するように最適化できます。

電報符号は、単語（例：shipやinvoice）をより短い単語に置き換えることで、同じ情報をより少ない文字数で、より速く、より安価に送信できるようにする。

コードは簡潔さのために使用できます。電信メッセージが高速長距離通信の最先端技術であった時代には、完全なフレーズを1つの口（一般的には5分間のグループ）に符号化する複雑な商用コードシステムが開発され、電信技師はBYOXO（「取引から逃れようとしているのか？」）、LIOUY（「なぜ私の質問に答えないのか？」）、BMULD（「お前はスカンクだ！」）、AYYLU （「明確に符号化されていないので、もっとはっきりと繰り返してください」）などの単語に精通するようになりました。コードワードは、長さ、発音のしやすさなど、さまざまな理由で選択されました。意味は、認識されたニーズに合わせて選択されました。商業交渉、軍事コードのための軍事用語、外交コードのための外交用語、そしてスパイコードのための上記すべてです。コードブックとコードブック出版社は急増し、第一次世界大戦と第二次世界大戦の間にハーバート・ヤードリーが運営していたアメリカン・ブラック・チェンバーのフロントとして運営されていたものもありました。これらの符号のほとんどは、ケーブルコストの削減を目的としていました。データ圧縮のためのデータ符号化はコンピュータ時代以前から行われており、初期の例としては、使用頻度の高い文字ほど短い符号で表されるモールス符号が挙げられます。現在では、ハフマン符号化などの技術がコンピュータベースのアルゴリズムによって、大容量のデータファイルをよりコンパクトな形式に圧縮し、保存や送信に利用されています。

文字エンコーディングとは、文字ベースのデータ（テキスト）がどのようにエンコードされるかを説明するものです。旧式のエンコーディングシステムでは、4～7ビットの固定ビット数が使用されていましたが、現代のシステムでは、各文字に1つ以上の8ビットバイトが使用されます。数十年にわたり主流であったASCIIは、各文字に1バイトを使用するため、最大256種類の文字をエンコードできます。より多くの文字を持つ自然言語をサポートするために、各文字に1バイト以上または可変バイト数を使用する他のシステムが開発されました。中国語、日本語、韓国語など、文字セットが大きい表記体系は、マルチバイトエンコーディングで表現できます。初期のマルチバイトエンコーディングは固定長であり、各文字が同じバイト数で表現されるため、ルックアップテーブルによるデコードに適しています。一方、可変幅エンコーディングは、単一のルックアップテーブルでデコードできず、順次処理する必要があるため、デコードがより複雑になりますが、よく使用される文字にはより小さな表現を使用することで、大きな文字セットをより効率的に表現できます。現在、Unicode文字セットのエンコーディングであるUTF-8は、インターネット上で最も一般的に使用されているテキストエンコーディングです。

生物は、その機能と発達を制御するために用いられる遺伝物質を含んでいます。これはDNAであり、遺伝子と呼ばれる単位からメッセンジャーRNAが作られます。このメッセンジャーRNAは、遺伝暗号に基づいてタンパク質を生成します。遺伝暗号では、4種類のヌクレオチドからなる3つの塩基の組み合わせ（コドン）が、20種類のアミノ酸のうちの1つに翻訳されます。コドンの配列は、対応するアミノ酸配列を生成し、それがタンパク質分子を形成します。終止コドンと呼ばれるコドンは、配列の終了を知らせます。

数学において、ゲーデル符号はゲーデルの不完全性定理の証明の基礎となるものです。ここでは、数学的記号を自然数にマッピングする（ゲーデル番号付けを用いる）という考え方に基づいています。

信号機のように色を使ったコードもあり、電気抵抗器の公称値や、特定の種類のゴミ（紙、ガラス、有機物など）専用のゴミ箱の公称値を示すためにカラーコードが使用されています。

マーケティングにおいて、クーポンコードは、（一般的なインターネット）小売業者から商品を購入する際に、金銭的な割引やキャッシュバックを受けるために使用できます。

軍事環境では、コルネットの特定の音色がさまざまな用途に使用されます。例えば、一日の特定の瞬間を知らせたり、戦場で歩兵に命令を下したりするなどです。

聴覚障害者のための手話や視覚障害者のための点字など、感覚障害を持つ人々のためのコミュニケーションシステムは、動きや触覚による符号に基づいている。

楽譜は、音楽を符号化する最も一般的な方法です。

特定のゲームには、試合を記録するための独自のコードシステムがあります。たとえば、チェスの記譜法などです。

暗号の歴史において、かつては通信の機密性を確保するためにコードが一般的に用いられていたが、現在では代わりに暗号が用いられている。

実際のメッセージを隠すことを目的とした秘密の暗号は、深刻なもの（主に軍事、外交、ビジネスなどにおけるスパイ活動）から些細なもの（恋愛、ゲーム）まで多岐にわたり、花、ゲームカード、衣服、扇子、帽子、メロディー、鳥など、あらゆる種類の想像力豊かな暗号化手段が用いられ、唯一の要件は、送信者と受信者の双方が事前に意味について合意しておくことである。