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python字符编码

时间:2017-06-19 23:30:08      阅读:454      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:中国人   浏览器   证明   进制   网络传输   logs   如何   src   速度慢   

1. 字符编码简介

阶段一:现代计算机起源于美国,最早诞生也是基于英文考虑的ASCII

ASCII:一个Bytes代表一个字符(英文字符/键盘上的所有其他字符),1Bytes=8bit,8bit可以表示0-2**8-1种变化,即可以表示256个字符

ASCII最初只用了后七位,127个数字,已经完全能够代表键盘上所有的字符了(英文字符/键盘的所有其他字符)

后来为了将拉丁文也编码进了ASCII表,将最高位也占用了

阶段二:为了满足中文,中国人定制了GBK

GBK:2Bytes代表一个字符

为了满足其他国家,各个国家纷纷定制了自己的编码

日本把日文编到Shift_JIS里,韩国把韩文编到Euc-kr里

阶段三:各国有各国的标准,就会不可避免地出现冲突,结果就是,在多语言混合的文本中,显示出来会有乱码。

于是产生了unicode, 统一用2Bytes代表一个字符, 2**16-1=65535,可代表6万多个字符,因而兼容万国语言

但对于通篇都是英文的文本来说,这种编码方式无疑是多了一倍的存储空间(二进制最终都是以电或者磁的方式存储到存储介质中的)

于是产生了UTF-8,对英文字符只用1Bytes表示,对中文字符用3Bytes

需要强调的一点是:

unicode:简单粗暴,所有字符都是2Bytes,优点是字符->数字的转换速度快,缺点是占用空间大

utf-8:精准,对不同的字符用不同的长度表示,优点是节省空间,缺点是:字符->数字的转换速度慢,因为每次都需要计算出字符需要多长的Bytes才能够准确表示

 

内存中使用的编码是unicode,用空间换时间(程序都需要加载到内存才能运行,因而内存应该是尽可能的保证快) 硬盘中或者网络传输用utf-8,网络I/O延迟或磁盘I/O延迟要远大与utf-8的转换延迟,而且I/O应该是尽可能地节省带宽,保证数据传输的稳定性。

 

2.字符编码的使用

2.1 文本编辑器一锅端

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2.1.2 文本编辑器nodpad++

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分析过程?什么是乱码

文件从内存刷到硬盘的操作简称存文件

文件从硬盘读到内存的操作简称读文件

乱码一:存文件时就已经乱码

存文件时,由于文件内有各个国家的文字,我们单以shiftjis去存,

本质上其他国家的文字由于在shiftjis中没有找到对应关系而导致存储失败,用open函数的write可以测试,f=open(‘a.txt‘,‘w‘,encodig=‘shift_jis‘)

f.write(‘你瞅啥\n何を見て\n‘) #‘你瞅啥‘因为在shiftjis中没有找到对应关系而无法保存成功,只存‘何を見て\n‘可以成功

但当我们用文件编辑器去存的时候,编辑器会帮我们做转换,保证中文也能用shiftjis存储(硬存,必然乱码),这就导致了,存文件阶段就已经发生乱码

此时当我们用shiftjis打开文件时,日文可以正常显示,而中文则乱码了

 

再或者,存文件时:

f=open(‘a.txt‘,‘wb‘)

f.write(‘何を見て\n‘.encode(‘shift_jis‘))
f.write(‘你愁啥\n‘.encode(‘gbk‘))
f.write(‘你愁啥\n‘.encode(‘utf-8‘))
f.close()

 

以任何编码打开文件a.txt都会出现其余两个无法正常显示的问题

 

乱码二:存文件时不乱码而读文件时乱码

存文件时用utf-8编码,保证兼容万国,不会乱码,而读文件时选择了错误的解码方式,比如gbk,则在读阶段发生乱码,读阶段发生乱码是可以解决的,选对正确的解码方式就ok了,而存文件时乱码,则是一种数据的损坏。


2.1.3 文本编辑器pycharm

以gbk格式保存

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以utf-8格式打开

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分析过程?

 

总结:

无论是何种编辑器,要防止文件出现乱码(请一定注意,存放一段代码的文件也仅仅只是一个普通文件而已,此处指的是文件没有执行前,我们打开文件时出现的乱码)

核心法则就是,文件以什么编码保存的,就以什么编码方式打开

 


3. 程序的执行

python test.py   (我再强调一遍,执行test.py的第一步,一定是先将文件内容读入到内存中)

 

阶段一:启动python解释器

阶段二:python解释器此时就是一个文本编辑器,负责打开文件test.py,即从硬盘中读取test.py的内容到内存中

此时,python解释器会读取test.py的第一行内容,#coding:utf-8,来决定以什么编码格式来读入内存,这一行就是来设定python解释器这个软件的编码使用的编码格式这个编码,

可以用sys.getdefaultencoding()查看,如果不在python文件指定头信息#-*-coding:utf-8-*-,那就使用默认的

python2中默认使用ascii,python3中默认使用utf-8

 

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阶段三:读取已经加载到内存的代码(unicode编码的二进制),然后执行,执行过程中可能会开辟新的内存空间,比如x="egon"

内存的编码使用unicode,不代表内存中全都是unicode编码的二进制,

在程序执行之前,内存中确实都是unicode编码的二进制,比如从文件中读取了一行x="egon",其中的x,等号,引号,地位都一样,都是普通字符而已,都是以unicode编码的二进制形式存放与内存中的

但是程序在执行过程中,会申请内存(与程序代码所存在的内存是俩个空间),可以存放任意编码格式的数据,比如x="egon",会被python解释器识别为字符串,会申请内存空间来存放"hello",然后让x指向该内存地址,此时新申请的该内存地址保存也是unicode编码的egon,如果代码换成x="egon".encode(‘utf-8‘),那么新申请的内存空间里存放的就是utf-8编码的字符串egon了

 

 

针对python3如下图

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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

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如果服务端encode的编码格式是utf-8, 客户端内存中收到的也是utf-8编码的二进制。

 


4. python2与python3的区别


4.1 在python2中有两种字符串类型str和unicode

str类型

当python解释器执行到产生字符串的代码时(例如s=‘林‘),会申请新的内存地址,然后将‘林‘encode成文件开头指定的编码格式,这已经是encode之后的结果了,所以s只能decode

1 #_*_coding:gbk_*_
2 #!/usr/bin/env python
3 
4 x=‘林‘
5 # print x.encode(‘gbk‘) #报错
6 print x.decode(‘gbk‘) #结果:林

 

所以很重要的一点是:

在python2中,str就是编码后的结果bytes,str=bytes,所以在python2中,unicode字符编码的结果是str/bytes

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#coding:utf-8
s=‘林‘ #在执行时,‘林‘会被以conding:utf-8的形式保存到新的内存空间中

print repr(s) #‘\xe6\x9e\x97‘ 三个Bytes,证明确实是utf-8
print type(s) #<type ‘str‘>

s.decode(‘utf-8‘)
# s.encode(‘utf-8‘) #报错,s为编码后的结果bytes,所以只能decode
 

 

unicode类型

当python解释器执行到产生字符串的代码时(例如s=u‘林‘),会申请新的内存地址,然后将‘林‘以unicode的格式存放到新的内存空间中,所以s只能encode,不能decode

 
s=u‘林‘
print repr(s) #u‘\u6797‘
print type(s) #<type ‘unicode‘>


# s.decode(‘utf-8‘) #报错,s为unicode,所以只能encode
s.encode(‘utf-8‘) 
 

 

 

打印到终端

对于print需要特别说明的是:

当程序执行时,比如

x=‘林‘

print(x) #这一步是将x指向的那块新的内存空间(非代码所在的内存空间)中的内存,打印到终端,而终端仍然是运行于内存中的,所以这打印可以理解为从内存打印到内存,即内存->内存,unicode->unicode

 

对于unicode格式的数据来说,无论怎么打印,都不会乱码

python3中的字符串与python2中的u‘字符串‘,都是unicode,所以无论如何打印都不会乱码

在pycharm中

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在windows终端

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但是在python2中存在另外一种非unicode的字符串,此时,print x,会按照终端的编码执行x.decode(‘终端编码‘),变成unicode后,再打印,此时终端编码若与文件开头指定的编码不一致,乱码就产生了

在pycharm中(终端编码为utf-8,文件编码为utf-8,不会乱码)

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在windows终端(终端编码为gbk,文件编码为utf-8,乱码产生)

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思考题:

分别验证在pycharm中和cmd中下述的打印结果

 
#coding:utf-8
s=u‘林‘ #当程序执行时,‘林‘会被以unicode形式保存新的内存空间中


#s指向的是unicode,因而可以编码成任意格式,都不会报encode错误
s1=s.encode(‘utf-8‘)
s2=s.encode(‘gbk‘)
print s1 #打印正常否?
print s2 #打印正常否


print repr(s) #u‘\u6797‘
print repr(s1) #‘\xe6\x9e\x97‘ 编码一个汉字utf-8用3Bytes
print repr(s2) #‘\xc1\xd6‘ 编码一个汉字gbk用2Bytes

print type(s) #<type ‘unicode‘>
print type(s1) #<type ‘str‘>
print type(s2) #<type ‘str‘>
 

 


4.2 在python三种也有两种字符串类型str和bytes

str是unicode

 
#coding:utf-8
s=‘林‘ #当程序执行时,无需加u,‘林‘也会被以unicode形式保存新的内存空间中,

#s可以直接encode成任意编码格式
s.encode(‘utf-8‘)
s.encode(‘gbk‘)

print(type(s)) #<class ‘str‘>
 

 

bytes是bytes

 
#coding:utf-8
s=‘林‘ #当程序执行时,无需加u,‘林‘也会被以unicode形式保存新的内存空间中,

#s可以直接encode成任意编码格式
s1=s.encode(‘utf-8‘)
s2=s.encode(‘gbk‘)



print(s) #林
print(s1) #b‘\xe6\x9e\x97‘ 在python3中,是什么就打印什么
print(s2) #b‘\xc1\xd6‘ 同上

print(type(s)) #<class ‘str‘>
print(type(s1)) #<class ‘bytes‘>
print(type(s2)) #<class ‘bytes‘>
 

 

参考http://www.cnblogs.com/linhaifeng/articles/5950339.html

 

 

 

 

 

 

python字符编码

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原文地址:http://www.cnblogs.com/xiangryan/p/7051043.html

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