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22222111=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'xe7xa6x85'
>>> d
b'xe7xa6x85'
>>> 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"abcdefxd6"[1:]
b'bcdefxd6'
>>> b"abcdefxd6"[-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

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'Pythonxe4xb9x8bxe7xa6x85'
>>> s.encode("gbk")
b'Pythonxd6xaexecxf8'

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'Pythonxe4xb9x8bxe7xa6x85'.decode()
'Python之禅'
>>> b'Pythonxd6xaexecxf8'.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。

（编辑：李大同）

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