「Python基础」常见的编码集总结

在进行文件读写的过程中,我们不可避免地会遇到编码的问题,以下是我对各种编码集的整理,希望能为读者提供一定帮助。

一、位、字节、字符的区别:

位:bytes,是存储的最小单位;
字节:bit, 一个字节等于8位
字符:根据编码的不同,一个字符有可能等于1个、2个或者4个及以上字节

二、常见的各种编码比较:

ASCII:(American Standard Code for Information Interchange,美国信息交换标准代码), 1967年正式发布 。美国人首先对其英文字符进行了编码,也就是最早的ASCII码,用 一个字节 的低7位来表示英文的128个字符,最高位统一为0。

ISO-8859-1: 单字节编码,向下兼容ASCII,其编码范围是0x00-0xFF,0x00-0x7F之间完全和ASCII一致,0x80-0x9F之间是控制字符,0xA0-0xFF之间是文字符号。ISO-8859-1收录的字符除ASCII收录的字符外,还包括西欧语言、希腊语、泰语、阿拉伯语、希伯来语对应的文字符号。

GB2312-80/CP936: (GuoBiao)中华人民共和国国家标准简体中文字符集,1981年发布。共收录6763个汉字,覆盖99.75%的使用频率,但对于一些罕见字还不能处理。该编码对所收汉字进行分区处理,共计94个区,每个区包含94个汉字/字符。

Unicode: 1991年公布1.0版本。在Unicode出现之前,各国之间的编码都不尽相同,西方有ASCII、ISO-8859-1等编码,中国有GB2312等编码,各国之间通信容易出现乱码的问题,所以Unicode就应运而生了,将世界上所有的字符都纳入其中,每一个字符都给予独一无二的编码。

UTF-8: (8-bit Unicode Transformation Format),1993年正式公布。是一种针对Unicode的可变长度字元编码。由于Unicode规定一个字符必须为两个字节,对于英文字符来说会增加一倍的存储空间,所以就出现了可变长的UTF-8。

GBK: (GuoBiaoKuo)汉字内码扩展规范,1995年发布。GBK 只为“技术规范指导性文件”,不属于国家标准。GBK向下完全兼容GB2312-80编码,补充了GB2312-80编码缺少的一些罕见字。

GB18030: 国家标准GB 18030-2005《信息技术 中文编码字符集》,2000年发布。向后兼容GBK,共收录汉字70244个。采用变长多字节编码,每个字可以由1个、2个或4个字节组成。

KOl8: 俄文编码
Latin1: Unicode字符集的一个子集,只能表示英文和西欧字母

Unicode到UTF8的转换规则:
Unicode UTF-8
0000 - 007F 0xxxxxxx
0080 - 07FF 110xxxxx 10xxxxxx
0800 - FFFF 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
举例:已知“严”的Unicode是4E25(0100-1110-0010-0101),根据上表,可以发现4E25处在第三段的范围内(0800 < 4E25 < FFFF),因此“严”字用UTF-8编码需要三个字节,即格式是“1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx”。然后,从“严”的最后一个二进制位开始,依次从后向前填入格式中的x,多出的位补0。这样就得到了“严”的UTF-8编码是“11100100-10111000- 10100101”,转换成十六进制就是E4B8A5。

三、英文和中文在不同字符集编码下的字节数

编码集 英文字母 中文汉字
ASCII 1字节 无法表示
ISO-8859-1 1字节 1字节
GB2312-80/CP936 1字节 2字节
GBK 1字节 2字节
GB18030 1字节 2字节
Unicode 2字节 2字节
UTF-8 1字节 既有3字节也有4字节
UTF-16 4字节 4字节

四、编码示例:

站长工具: http://tool.chinaz.com/tools/unicode.aspx

严 -> \u4e25 # 中文转unicode, \u 代表 unicode
严 -> &#x4E25; # 站长工具 “中文转utf-8”。但这其实不是utf-8 编码,只是html的转义序列。
严 -> b'\xe4\xb8\xa5' # 中文转utf-8, 用Python encode 转的,这才是真正的 utf-8 编码
严 -> %e4%b8%a5 # urlencode(‘utf-8') 编码,将 \x 换成 %
&#x解释: https://www.jianshu.com/p/6dcefb2a59b2

参考教程

维基百科
英文字母和中文汉字在不同字符集编码下的字节数
UTF-8编码与Unicode编码转换
utf-8是否包含所有gbk的字符?
字符编码详解及由来(UNICODE,UTF-8,GBK)

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