本章目录
- Part One:字符编码
- Part Two:字符串
- Part Three:字符串格式化
字符串可以说是所有变成语言中应用最广泛的数据类型,Python也不例外。而处理字符串,首先需要注意的就是编码问题。
字符编码
计算机的本质其实就是由0和1组成的,所以说无论是中文还是英文字符串,最终都要转换为数字。
最早只有127个字符被编码到计算机里,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。
但是要处理中文显然一个字节是不够的,至少需要两个字节,而且还不能和ASCII编码冲突,所以,中国制定了GB2312编码,用来把中文编进去。
后来呢,为了处理更多的语言,Unicode应运而生。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。
Python2.x系列就是用的ASCII编码,而Python3.x就开始使用unicode了,这样中文显示问题就有了很大的改善。这里打印了一下windows下Python3.6的各种编码:
可以看到,基本统一为了utf-8。那么什么是utf-8呢?utf-8其实是一个可变长编码。它把一个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 |
中 | 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。
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:
字符串
字符串就是用单引号(')或者双引号("")包裹起来的文字,在Python风格规范里推荐一个模块使用一种符号作为字符串表示。在字符串内可以使用另外一种引号, 以避免在字符串中使用。
例如:
print('Why are you hiding your eyes?')
print("I'm scared of lint errors.")
print('"Good!" thought a happy Python reviewer.')
结果为:
所以说,除非想在字符串内包含单引号或者双引号,每一个Python文件最好使用同一种符号。
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:
如果知道字符的整数编码,还可以用十六进制这么写str(unicode方式):
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:
var = 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:
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。
反过来,从bytes到str可以用decode方法,原理和操作都是一样的,不再赘述了。
最后,可以看下len方法,len是length的缩写,翻译过来就是计算str或者bytes的字符字节数,例如:
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。
还有其它一些常用的方法,如spli(分割), join(拼接),replace(替换),upper(大写),lower(小写),strip(去除两端空格),lstrip(去除左端空格),rstrip(去除右端空格)等,用法都比较简单,可参考源码调用即可。
字符串格式化
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字符串格式化就是在指定位置先放一个占位符,然后用变量来替换,这样就可以以相同的格式输出不同的内容。
最简单的案例如下图所示:
其中,占位符常用的有:
占位符 | 替换内容 |
---|---|
%d | 整数 |
%f | 浮点数 |
%s | 字符串 |
%x | 十六进制整数 |
还有很多其它占位符,不太常用,需要的时候再去查就好了。
另外,如果不确定,可以使用字符串占位符,因为其它类型都转化为字符串。
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有种说法是%号的方式已经过时了,用format方法来操作字符串格式化更合适。
相对来说,个人还是喜欢format形式多一些,感觉更规范。
format形式的基础用法就是用{0},{1}...来代替站位符,如果用{}代表使用默认顺序,例如:
另外,还有一些比较详细的用法: