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Python3如何解决字符编码问题详解

编码

因为计算机只能处理数字,如果要处理文本,就必须先把文本转换为数字才能处理。最早的计算机在设计时采用8个比特(bit)作为一个字节(byte),所以,一个字节能表示的最大的整数就是255(二进制11111111=十进制255),如果要表示更大的整数,就必须用更多的字节。比如两个字节可以表示的最大整数是65535,4个字节可以表示的最大整数是4294967295。

由于计算机是美国人发明的,因此,最早只有127个字母被编码到计算机里,也就是大小写英文字母、数字和一些符号,这个编码表被称为ASCII编码,比如大写字母A的编码是65,小写字母z的编码是122。

Python3字符编码

Python3 最重要的一项改进之一就是解决了 Python2 中字符串与字符编码遗留下来的这个大坑。

Python2 字符串设计上的一些缺陷:

  • 使用 ASCII 码作为默认编码方式,对中文处理很不友好。
  • 把字符串的牵强地分为 unicode 和 str 两种类型,误导开发者

当然这并不算 Bug,只要处理的时候多留心也可以避免这些坑。但在 Python3 两个问题都很好的解决了。

首先,Python3 把系统默认编码设置为 UTF-8

>>> import sys
>>> sys.getdefaultencoding()
'utf-8'
>>> 

然后,文本字符和二进制数据区分得更清晰,分别用 str 和 bytes 表示。文本字符全部用 str 类型表示,str 能表示 Unicode 字符集中所有字符,而二进制字节数据用一种全新的数据类型,用 bytes 来表示。

str

>>> a = "a"
>>> a
'a'
>>> type(a)
<class 'str'>

>>> b = "禅"
>>> b
'禅'
>>> type(b)
<class 'str'> 

bytes

Python3 中,在字符引号前加‘b',明确表示这是一个 bytes 类型的对象,实际上它就是一组二进制字节序列组成的数据,bytes 类型可以是 ASCII范围内的字符和其它十六进制形式的字符数据,但不能用中文等非ASCII字符表示。

>>> c = b'a'
>>> c
b'a'
>>> type(c)
<class 'bytes'>

>>> d = b'\xe7\xa6\x85'
>>> d
b'\xe7\xa6\x85'
>>> type(d)
<class 'bytes'>
>>>

>>> e = b'禅'
 File "<stdin>", line 1
SyntaxError: bytes can only contain ASCII literal characters. 

bytes 类型提供的操作和 str 一样,支持分片、索引、基本数值运算等操作。但是 str 与 bytes 类型的数据不能执行 + 操作,尽管在py2中是可行的。

>>> b"a"+b"c"
b'ac'
>>> b"a"*2
b'aa'
>>> b"abcdef\xd6"[1:]
b'bcdef\xd6'
>>> b"abcdef\xd6"[-1]
214

>>> b"a" + "b"
Traceback (most recent call last):
 File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: can't concat bytes to str 

python2 与 python3 字节与字符的对应关系

python2 python3 表现 转换 作用
str bytes 字节 encode 存储
unicode str 字符 decode 显示

encode 与 decode

str 与 bytes 之间的转换可以用 encode 和从decode 方法。

encode 负责字符到字节的编码转换。默认使用 UTF-8 编码准换。

>>> s = "Python之禅"
>>> s.encode()
b'Python\xe4\xb9\x8b\xe7\xa6\x85'
>>> s.encode("gbk")
b'Python\xd6\xae\xec\xf8'  

decode 负责字节到字符的解码转换,通用使用 UTF-8 编码格式进行转换。

>>> b'Python\xe4\xb9\x8b\xe7\xa6\x85'.decode()
'Python之禅'
>>> b'Python\xd6\xae\xec\xf8'.decode("gbk")
'Python之禅' 

总结

以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助,如果有疑问大家可以留言交流。

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