编码

字符串是一种数据类型,但是,字符串比较特殊的是还有一个编码问题。

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

Unicode

Unicode把所有语言都统一到一套编码里,这样就不会再有乱码问题了。

Unicode标准也在不断发展,但最常用的是用两个字节表示一个字符(如果要用到非常偏僻的字符,就需要4个字节)。现代操作系统和大多数编程语言都直接支持Unicode。

现在,捋一捋ASCII编码和Unicode编码的区别:ASCII编码是1个字节,而Unicode编码通常是2个字节。

字母A用ASCII编码是十进制的65,二进制的01000001

字符0用ASCII编码是十进制的48,二进制的00110000,注意字符'0'和整数0是不同的;

汉字已经超出了ASCII编码的范围,用Unicode编码是十进制的20013,二进制的01001110 00101101

如果把ASCII编码的A用Unicode编码,只需要在前面补0就可以,因此,A的Unicode编码是00000000 01000001

新的问题又出现了:如果统一成Unicode编码,乱码问题从此消失了。但是,如果你写的文本基本上全部是英文的话,用Unicode编码比ASCII编码需要多一倍的存储空间,在存储和传输上就十分不划算。

所以,又出现了把Unicode编码转化为“可变长编码”的UTF-8编码。UTF-8编码把一个Unicode字符根据不同的数字大小编码成1-6个字节,常用的英文字母被编码成1个字节,汉字通常是3个字节,只有很生僻的字符才会被编码成4-6个字节。如果你要传输的文本包含大量英文字符,用UTF-8编码就能节省空间:

字符 ASCII Unicode UTF-8
A 01000001 00000000 01000001 01000001
x 01001110 00101101 11100100 10111000 10101101

从上面的表格还可以发现,UTF-8编码有一个额外的好处,就是ASCII编码实际上可以被看成是UTF-8编码的一部分,所以,大量只支持ASCII编码的历史遗留软件可以在UTF-8编码下继续工作。

搞清楚了ASCII、Unicode和UTF-8的关系,我们就可以总结一下现在计算机系统通用的字符编码工作方式:

在计算机内存中,统一使用Unicode编码,当需要保存到硬盘或者需要传输的时候,就转换为UTF-8编码。

用记事本编辑的时候,从文件读取的UTF-8字符被转换为Unicode字符到内存里,编辑完成后,保存的时候再把Unicode转换为UTF-8保存到文件:

浏览网页的时候,服务器会把动态生成的Unicode内容转换为UTF-8再传输到浏览器:

所以你看到很多网页的源码上会有类似<meta charset="UTF-8" />的信息,表示该网页正是用的UTF-8编码。

Python的字符串

在最新的Python 3版本中,字符串是以Unicode编码的,也就是说,Python的字符串支持多语言,例如:

>>> print('包含中文的str')
包含中文的str

对于单个字符的编码,Python提供了ord()函数获取字符的整数表示,chr()函数把编码转换为对应的字符:

>>> ord('A')
65
>>> ord('中')
20013
>>> chr(66)
'B'
>>> chr(25991)
'文'

如果知道字符的整数编码,还可以用十六进制这么写str

'\u4e2d\u6587' // 中文

byte

由于Python的字符串类型是str,在内存中以Unicode表示,一个字符对应若干个字节。如果要在网络上传输,或者保存到磁盘上,就需要把str变为以字节为单位的bytes

Python对bytes类型的数据用带b前缀的单引号或双引号表示:

x = b'ABC'

要注意区分'ABC'b'ABC',前者是str,后者虽然内容显示得和前者一样,但bytes的每个字符都只占用一个字节。

以Unicode表示的str通过encode()方法可以编码为指定的bytes,例如:

>>> 'ABC'.encode('ascii')
b'ABC'
>>> '中文'.encode('utf-8')
b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87'
>>> '中文'.encode('ascii')
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
UnicodeEncodeError: 'ascii' codec can't encode characters in position 0-1: ordinal not in range(128)

纯英文的str可以用ASCII编码为bytes,内容是一样的,含有中文的str可以用UTF-8编码为bytes。含有中文的str无法用ASCII编码,因为中文编码的范围超过了ASCII编码的范围,Python会报错。

bytes中,无法显示为ASCII字符的字节,用\x##显示。

反过来,如果我们从网络或磁盘上读取了字节流,那么读到的数据就是bytes。要把bytes变为str,就需要用decode()方法:

>>> b'ABC'.decode('ascii')
'ABC'
>>> b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87'.decode('utf-8')
'中文'

要计算str包含多少个字符,可以用len()函数

>>> len('ABC')
3
>>> len('中文')
2

len()函数计算的是str的字符数,如果换成byteslen()函数就计算字节数

>>> len(b'ABC')
3
>>> len(b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87')
6
>>> len('中文'.encode('utf-8'))
6

1个中文字符经过UTF-8编码后通常会占用3个字节,而1个英文字符只占用1个字节。

在操作字符串时,我们经常遇到strbytes的互相转换。为了避免乱码问题,应当始终坚持使用UTF-8编码对strbytes进行转换。

Python源代码也是一个文本文件,所以,当你的源代码中包含中文的时候,在保存源代码时,就需要务必指定保存为UTF-8编码。当Python解释器读取源代码时,为了让它按UTF-8编码读取,我们通常在文件开头写上这两行

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-

第二行注释是为了告诉Python解释器,按照UTF-8编码读取源代码,否则,你在源代码中写的中文输出可能会有乱码。

格式化:

在Python中,采用的格式化方式和C语言是一致的,用%实现,举例如下:

format % (...params)
>>> 'Hello, %s' % 'world'
'Hello, world'
>>> 'Hi, %s, you have $%d.' % ('Michael', 1000000)
'Hi, Michael, you have $1000000.'

%运算符就是用来格式化字符串的。在字符串内部,%s表示用字符串替换,%d表示用整数替换,%x表示16进制整数,有几个%?占位符,后面就跟几个变量或者值,顺序要对应好。如果只有一个%?,括号可以省略。

格式化整数和浮点数还可以指定是否补0和整数与小数的位数:

>>> '%2d-%02d' % (3, 1)
' 3-01'
>>> '%.2f' % 3.1415926
'3.14'

有些时候,字符串里面的%是一个普通字符怎么办?这个时候就需要转义,用%%来表示一个%

>>> 'growth rate: %d %%' % 7
'growth rate: 7 %'

Python3 字符编码的更多相关文章

  1. day008 字符编码之 字符编码 、Python2和Python3字符编码的区别

    计算机基础(掌握) 启动应用程序的流程 双击qq 操作系统接受指令然后把该操作转化为0和1发送给CPU CPU接受指令然后把指令发送给内存 内存接受指令把指令发送给硬盘获取数据 qq在内存中运行 文本 ...

  2. Python2与Python3字符编码的区别

    目录 字符编码应用之Python(掌握) 执行Python程序的三个阶段 Python2与Python3字符串类型的区别(了解) Python2 str类型 Unicode类型 Python3 字符编 ...

  3. Python3字符编码

    编码 字符串是一种数据类型,但是,字符串比较特殊的是还有一个编码问题. 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 ...

  4. Python3 字符编码到底是个什么鬼

    首先ASCII码是美国人自己给自己用的,只针对英文及一系列符号,凭想象预留了编码位置,不料有个东方大国文字过于复杂,预留根本不够,所以这个大国重新搞了个编码gb2312.gbk等,结果就是全世界各国都 ...

  5. python3 字符编码与转码的理解

    额...上通识课讲到了NLP12条,感觉讲的挺好的,照着抄一条先... 1,没有两个人是一样的 没有两个人的人生经验会完全一样,所以没有两个人的信念,价值和规条系统会是一样. 因此没有两个人对同一件事 ...

  6. python3字符编码错误

    在3.x 这里返回的是bytes-like类型, 所以这里不需要释放编码 ,释放也没有意义, 而是应该encode 转换成我们需要的编码, 之所会造成类型错误,原因是就在这里. 他们返回的类型不一样, ...

  7. 字符编码、python2和python3编码的区别

    目录 字符编码 文本编辑器存储信息的过程 python解释器解释python代码的流程 python解释器与文本编辑器的异同 不同编码格式存入与读取数据的过程 乱码的分析 python2和python ...

  8. python 3 字符编码解码问题

    python2与python3 字符编码都做了很大的调整,区别: 1.python2字符串默认有两种类型,unicode和str.'你好' !=u'你好' python3字符串默认只有str一种类型, ...

  9. 【0807 | Day 10】字符编码以及Python2/3编码的区别

    一.计算机基础 计算机组成:CPU.内存.硬盘 CPU:控制程序运行(从内存中取出文本编辑器的数据存入内存) 内存:运行程序 硬件:存储数据 二.文本编辑器存取文件的原理 比如计算机只能识别0和1,文 ...

随机推荐

  1. Filter 配置多个URL-PATTERN

    Filter 配置多个URL-PATTERN 最近做项目遇到一个Filter需要配置多个url-pattern,上网查了下资料,经测试,现总结下 一.完全错误的方式  Java代码   <fil ...

  2. sql有几种删除表数据的方式

    有几种删除表数据的方式? truncate.delete和drop都可以删除数据. TRUNCATE TABLE删除表中的所有行,而不记录单个行删除操作. TRUNCATE TABLE 与没有 WHE ...

  3. 在Java项目中整合Scala

    Scala是一个运行在Java JVM上的面向对象的语言.它支持函数编程,在语法上比Java更加灵活,同时通过Akka库,Scala支持强大的基于Actor的多线程编程.具有这些优势,使得我最近很想在 ...

  4. python的memcache使用如果对key设置了一个int型

    如果对key设置了int型,会出现不可预知的错误,这个问题纠结了我好久,最终还是加了个str(),切忌切忌

  5. java程序查不出数据来

    同样的错误,不可再犯第三次!!! 数据库中是char,里面带空格,但在pl/sql中这样写可以查出来.如下: select ipostid from product t where ipostid= ...

  6. java.sql.SQLException: Lock wait timeout exceeded --转

    org.springframework.dao.CannotAcquireLockException 的解决> 直接上 bug 的详细信息: 2012-03-12 15:20:31 XmlBea ...

  7. JS中checkbox组件的使用

    <!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/ ...

  8. Linux学习新篇——常用命令和快捷键总结

    最近刚接触Linux,整理了一些常用的命令和快捷键 Tab补全命令 当命令记不清了,输入记得的前几个用Tab就可以将该命令自动补全. 启动tomcat服务用$startup.sh 停止tomcat服务 ...

  9. Linux性能实时监测工具netdata安装配置

    netdata:功能强大的实时性能检测工具,展示地址. github地址:https://github.com/firehol/netdata 本文介绍在CentOS 6.7下安装netdata 1. ...

  10. FTP上传下载

    使用的是apache开源包commons-net-3.3.jar所提供的FTPClient FTP服务器使用Quick Easy FTP Server 4.0.0(服务器ip为192.168.31.1 ...