python_04

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'

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bytes的每个字符都只占用\color{red}{一个字节。}

以Unicode表示的str通过encode()方法可以\color{purple}{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,\color{red}{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()方法來\color{purple}{解碼}

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

如果bytes中包含无法解码的字节,decode()方法会报错:

    >>> b'\xe4\xb8\xad\xff'.decode('utf-8')
    Traceback (most recent call last):
    ...
    UnicodeDecodeError: 'utf-8' codec can't decode byte 0xff in position 3: invalid start byte

如果bytes中只有一小部分无效的字节,可以传入errors='ignore'忽略错误的字节:

    >>> b'\xe4\xb8\xad\xff'.decode('utf-8', errors='ignore')
    '中'

要计算str包含多少个字符,可以用len()函数:

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

可见,1个中文字符经过UTF-8编码后通常会占用\color{purple}{3}个字节,而1个英文字符只占用\color{purple}{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上这两行:

    #!/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,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。

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

index4.png

\color{red}{格式化}

占位符
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