Python字符编码

字符串也是一种数据类型,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.

Unicode把所有的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,但是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。现在操作系统和大多数编程语言都直接支持Unicode。

在计算机内存中,统一使用Unicode编码,当需要保持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:

Python字符编码_第1张图片

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:

Python字符编码_第2张图片

所以,你看到很多网页的源码上会有类似的信息,表示该网页正式用的UTF-8编码。

 

Python的字符串:

在最新的Python3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。

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:

Python字符编码_第3张图片

如果知道字符的整数编码,还可以用十六进制这么写str:

两种写法完全是等价的。

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前缀的单引号或者双引号表示:

x = b'ABC'

要注意区分'ABC'和b'ABC',前者是str,后者虽然内容显示得和前者一样,但是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:

Python字符编码_第4张图片

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。

在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:

要计算str包含多少个字符,可以用len()函数:

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

可见,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str和bytes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str和bytes进行转换。

由于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:

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

第一行注释是为了告诉Linux/OS X系统,这是一个Python可执行程序,Windows系统会忽略这个注释;

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

申明了UTF-8编码并不意味着你的.py文件就是UTF-8编码,必须并且要确保文本编辑器正在使用UTF-8 without BOM编码:

如果.py文件本身使用UTF-8编码,并且也申明了#-*- coding: utf-8 -*-,打开命令提示符测试就可以正常显示中文。

 

格式化:

最后一个常见的问题是如何输出格式化的字符串,我们经常会输出类似于‘亲爱的xx你好!你的xx月的话费是xx,余额是xx’之类的字符串,而xxx的内容是会根据变量变化的,所以,需要一种简便的格式化字符串的方式。

在Python中,采用的格式化方式和C语言是一致的,用%实现,如下:

你可能猜到了,%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,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。

常见的占位符有:

%d 整数

%f  浮点数

%s  字符串

%x  十六进制整数

其中,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:

如果不太确定该用什么,%s永远起作用,它会把任何数据类型转换为字符串:

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%:

 

Python3的字符串使用Unicode,直接支持多语言。

str和bytes互相转换时,需要制定编码。最常用的编码是UTF-8。

格式化字符串的时候,可以用Python的交互命令行测试。

转载于:https://www.cnblogs.com/yuanxinru321/p/7783601.html

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