シフトJIS の成り立ちには、歴史的な経緯がある。この辺の話は、『インターネット時代の文字コード』（共立出版、2002年；現在は絶版）に詳しく書かれている。本稿も、かなりの部分、この本を参考にさせていただいた。
1969年に JIS X 0201 が制定された。これは、ISO 646 の拡張と見て良い。7ビット版と8ビット版の両方があるらしいのだが、ここでは、8ビット版について説明する。
8ビットということは、2の8乗＝256通りの表現力があることになる。先ずこれを16進数で表す方法について復習したい。図では、行（横方向）、列（縦方向）ともに0からFまでの16個、つまり16の2乗＝256個のマスで表される。2進数の8桁は、16進数の2桁で表せる。例えば、文字「A」の場所は 41（16進数）であり、10進数で言えば、4×16＋1×1 = 65である。文字「ｱ」の場所は B1（16進数）、10進数で11×16＋1×1 = 177である。16進数の FF は16×15＋1×15 = 255（10進数）であり、0から255までの256通りが表せるということである。
JIS X 0201 では、ISO 646 部分である英数字とカタカナが規定されている。
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | A | B | C | D | E | F | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | @ | P | ` | p | ｰ | ﾀ | ﾐ | ||||||||
| 1 | ! | 1 | A | Q | a | q | ｡ | ｱ | ﾁ | ﾑ | ||||||
| 2 | " | 2 | B | R | b | r | ｢ | ｲ | ﾂ | ﾒ | ||||||
| 3 | # | 3 | C | S | c | s | ｣ | ｳ | ﾃ | ﾓ | ||||||
| 4 | $ | 4 | D | T | d | t | ､ | ｴ | ﾄ | ﾔ | ||||||
| 5 | % | 5 | E | U | e | u | ･ | ｵ | ﾅ | ﾕ | ||||||
| 6 | & | 6 | F | V | f | v | ｦ | ｶ | ﾆ | ﾖ | ||||||
| 7 | ' | 7 | G | W | g | w | ｧ | ｷ | ﾇ | ﾗ | ||||||
| 8 | ( | 8 | H | X | h | x | ｨ | ｸ | ﾈ | ﾘ | ||||||
| 9 | ) | 9 | I | Y | i | y | ｩ | ｹ | ﾉ | ﾙ | ||||||
| A | * | : | J | Z | j | z | ｪ | ｺ | ﾊ | ﾚ | ||||||
| B | + | ; | K | [ | k | { | ｫ | ｻ | ﾋ | ﾛ | ||||||
| C | , | < | L | ¥ | l | | | ｬ | ｼ | ﾌ | ﾜ | ||||||
| D | - | = | M | ] | m | } | ｭ | ｽ | ﾍ | ﾝ | ||||||
| E | . | > | N | ^ | n | ‾ | ｮ | ｾ | ﾎ | ﾞ | ||||||
| F | / | ? | O | _ | o | ｯ | ｿ | ﾏ | ﾟ |
次いで、1978年に JIS X 0208 が制定された。これには、漢字、ひらがな、カタカナ、英数字、記号が含まれる。全ての文字の符号を区点で表し、94区×94点＝8836文字分のスペースがある。
JIS X 0201 にも JIS X 0208 にも、カタカナと英数字が存在するが、JIS X 0208 は JIS X 0201 の上位互換にはならなかった。これには、色々な理由があったらしいのだが、JIS X 0201 では、濁点・半濁点はそれぞれコードポイントが与えられているのに対して、JIS X 0208 には濁点・半濁点付きのカタカナが収録されているという違いがある。
いずれにしても、JIS X 0208 が JIS X 0201 を飲み込めなかったことにより、この2つを同時に使える文字コードの需要が生まれ、シフトJISが成立することになったのである。そして、カタカナと英数字について JIS X 0201 由来のものと JIS X 0208 由来のものが、シフトJISに混在することになったが、JIS X 0201 由来のものを半角カタカナ・半角英数字、JIS X 0208 由来のものを全角カタカナ・全角英数字とすることで、棲み分けがなされている。
では具体的に、シフトJIS がどのようにして JIS X 0201 と JIS X 0208 を同時に扱っているのか見てみたい。シフトJIS は、元々ベンダー主導で策定された符号化方式であるが、後追いする形で JIS X 0208 の附属書に規定されているので、それに沿って解説して行こうと思う。
先ず、シフトJIS の基本的なアイデアは、JIS X 0201 については、そのまま1バイトで表し、JIS X 0208 については、2バイトで表す。「ｱ」は、シフトJIS でも B1 である。
2バイト文字の1バイト目は、JIS X 0201 と制御文字が定義されていない領域に埋め込む。それは、1バイト目で、1バイト文字なのか2バイト文字なのか判別するためである。
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | A | B | C | D | E | F | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | ||||||||||||||||
| 1 | ||||||||||||||||
| 2 | ||||||||||||||||
| 3 | ||||||||||||||||
| 4 | ||||||||||||||||
| 5 | ||||||||||||||||
| 6 | ||||||||||||||||
| 7 | ||||||||||||||||
| 8 | ||||||||||||||||
| 9 | ||||||||||||||||
| A | ||||||||||||||||
| B | ||||||||||||||||
| C | ||||||||||||||||
| D | ||||||||||||||||
| E | ||||||||||||||||
| F |
図で見ると、81 から9F、E0 から EF、計47個の符号が、2バイト文字の1バイト目のために使える。しかし、これをそのまま JIS X 0208 の94個の「区」に当てはめようとすると足りないことがわかる。1バイト目を「区」に使い、2バイト目を「点」に使うことには変わりはないのだが、ここでちょっとしたアイデアが発揮される。異なる区のために同じ1バイト目の符号を使っても、2バイト目が違えば問題ないのである。2バイト目は、JIS X 0201 のために使われていない領域という制限はないので、充分な領域が確保される。実際、2バイト目のためには、40 から 7E、80 から FC という計188＝94×2 個の符号が用意されている。47×188＝8836＝94×94 でJIS X 0208 の全ての文字が扱えることがわかる。
さて、94個の区を47個の1バイト目の領域に埋め込むために、(区番号－1)を2で割り、小数点以下を切り捨てる。
そして、区番号が1以上、62以下の時、これに16進数の 81 つまり10進数の129を足したものが1バイト目の符号である。81 から9F の領域に1区から62区を割り当てる方法である。確認してみると、1区、2区は 0＋81（16進数）で 81、61区、62区は 30＋129＝159(10進数)を16進数に変換して 9F である。
区番号が63以上、94以下の時は、(区番号－1)を2で割って小数点以下を切り捨てたものに16進数の C1(10進数の193)を足す。これは、E0 から EF に63区から94区を割り当てるためだ。63区、64区は 31＋193＝224 を16進数に直して E0、93区、94区は 46＋193＝239（16進数で EF）である。
2バイト文字の1バイト目は、1つの符号につき2つの「区」がマッピングされているが、区番号が偶数であるか奇数であるかによって「点」を2バイト目に割り振る領域を分けているので、符号が重複することは無い。
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | A | B | C | D | E | F | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | ||||||||||||||||
| 1 | ||||||||||||||||
| 2 | ||||||||||||||||
| 3 | ||||||||||||||||
| 4 | ||||||||||||||||
| 5 | ||||||||||||||||
| 6 | ||||||||||||||||
| 7 | ||||||||||||||||
| 8 | ||||||||||||||||
| 9 | ||||||||||||||||
| A | ||||||||||||||||
| B | ||||||||||||||||
| C | ||||||||||||||||
| D | ||||||||||||||||
| E | ||||||||||||||||
| F |
具体的には、区番号が奇数の場合、点番号が1以上63以下の時は、点番号に16進数の 3F（10進数の63）を足す。点番号が64以上94以下の時、点番号に16進数の 40（10進数の64）を足す。これは、区番号が奇数の場合、2バイト目の 40 から 7Eに1点から63点、80 から 9E に64点から94点を割り振るためである。
区番号が偶数の場合、点番号に16進数の 9E（10進数の158）を足す。これで、区番号が偶数の場合の1点から94点は、2バイト目の 9F から FC に割り当てられる。
例えば、17区63点の「円」は、シフトJIS で 897E であり、18区63点の「貨」は、シフトJIS で 89DD である。
以上が、シフトJIS の説明であるが、表題の「シフトJIS では、第3水準・第4水準の漢字を扱えないのか？」に戻ると、「シフトJIS は文字集合として JIS X 0201 と JIS X 0208 を使っているので、第2水準漢字までしか扱えない」というのが、シフトJIS に対する最初の理解で間違っていない。しかし、この段階では、『増補改訂 JIS 漢字字典』に載っていた第3水準漢字「嚬」の S-JIS: 885C というコードの謎は残ったままである。
