python与字符编码问题的示例分析

这篇文章主要介绍了python与字符编码问题的示例分析，具有一定借鉴价值，感兴趣的朋友可以参考下，希望大家阅读完这篇文章之后大有收获，下面让小编带着大家一起了解一下。

故事零：编码的定义

我们从“SOS“（国际通用求助信号）开始，它的摩斯密码的编码是：

“…---…”，想一下为什么选用S、O、S来作为求救信号？因为它简单，容易辨别且不容易发错呀！
那么，字符编码就是：

´给定一系列字符，对每个字符赋予一个数值，用数值来代表对应的字符，这一数值就是字符的编码。例如，我们给字符'A'赋予数值0x41，则0x41就是字符'A'的编码。字符编码是字符的表现、储存方式。

字符编码需要处理两件事：

（1）规定一个字符集中的字符由多少个字节表示；

（2）制定该字符集的字符编码表，即该字符集中每个字符对应的（二进制）值。

字符集：´给定一系列字符并赋予对应的编码后，所有这些字符和编码对组成的集合就是字符集。´比如，给定字符列表为{'A','B'}时，{'A'=>0x41,‘B'=>0x42}就是一个字符集。

常见字符集有：

ASCII
GB2312
GBK
GB18030
Big5
Unicode

一张图总结：

故事一：Python2与Python3的字符串类型？

python2中的字符串有str和unicode类型，而python3中字符串只有unicode类型。比如 ‘你好'是str字符串，而 u'你好'则是unicode字符串。

故事二：decode()和encode()傻傻分不清？

decode() 是将str字符串转化为unicode字符串；encode() 是将unicode字符串转化为str字符串。所以要做一些编码的转换通常是以unicode作为中间编码做转换。如name.decode(“GB2312”)表示将GB2312编码的字符串name转换成unicode编码，name.encode(“GB2312”)表示将unicode字符串name转换成GB2312编码。

故事三：UnicodeEncodeError: ‘ascii' codec can't encode character？

我们先看看两张图，是不是很烦？

下面我们看个例子：

当用u'字符串'申明这个字符串变量时就指明了该字符串是使用unicode字符编码。当要将unicode字符串转换为str字符串或者写入文件时，python2默认使用ASCII 码保存数据，而ASCII 码无法识别大于128 的字符，于是报了上面的错误。
附ASCII码表：

故事四：unicode是什么？

unicode可以看做一个终极的字符编码方法，它给出了地球上常用字符的二进制映射，而且所有的二进制字符串唯一地表示一个字符。但是，unicode只给出了字符和二进制串的对应关系，并没有给出存储形式。而不同字符所占用的存储空间可能不同，比如ASCII 在unicode中只占用了一个字节即可，而常用汉字在unicode中需要占用两个字节，还有一些罗马字符可能需要三个或以上字节。如果直接存储的话可能导致无法分割字符串，也无法正确解码出字符。

故事五：UTF-8横空出世？

互联网的普及，强烈要求出现一种统一的编码方式。这时候UTF-8 出场。UTF-8 是unicode在计算机中的一种实现方式。UTF-8是一种变长编码，每个字符占1-4 个字节。UTF-8 将字节分为数值位和标识位，数值位真正保存字符编码数值，标识位表示这个字节是属于哪个字符的、或者该字符占多少个字节。UTF-8 编码方法：

单字节，首位为标识位0；多字节字符首字节标志位1··10开头，字符占多少字节则有多少1，其他字节标识位10开头；

§  单字节字符： 0xxxxxxx （以0 开头标志位，数值位用x 表示）

§  双字节字符： 110xxxxx 10xxxxxx

§  三字节字符： 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx

§  四字节字符： 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx10xxxxxx

unicode变为UTF-8 编码非常简单，unicode二进制按照从低到高，填充UTF-8的数值位，除去那些不真正表示数值的标识位（字节开头的0,10,110，1110和11110），顺序也是由低到高。以汉字“你”为例，可见它的unicode编码为“4f60”（01001111 01100000）。

从“你”的unicode值范围可以看到需要三个字节，接着从低位字节向高位字节填充得到“你”的UTF-8 编码（高位没有填充完则用0补充）。

可以看到将UTF-8 用于标记位（红色）的位去掉，合并可以得到原始的unicode码。

故事六："unicode-escape"与"unicode-unescape"

“\u”是表示unicode的转义字符，用\uxxxx这种方式表示unicode字符就是”unicode-escape”方式。说人话：´一句话：xxx.decode(“unicode-escape”)相当于把xxx解码成unicode类型并返回。
而用”%uxxxx”的方式表示unicode字符，这种方式就是”unicode-unescape”，常用于javascript。

番外故事七：读了那么多年书，你真的了解“全半角”？

全角---指一个字符占用两个标准字符位置。
半角---指一字符占用一个标准的字符位置。
引申：写程序时双引号、冒号、小括号等为啥如此纠结？
--我国专家在制定GB2312字符集时，ASCII里本来就有的数字、标点、字母都统统重新编了两个字节长的编码。

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