Python基础教程之字符串和编码

1. 字符编码

由于计算机只能处理数字，如果要处理文本就必须将文本转换为数字才能处理，最早设计的时候采用8b 表示一个字节，一个字节能够表示的最大整数是255,如果要表示更大的整数，就必须用多个字节。另外由于计算机是美国人发明的，所以计算机早期只有127个字符被编码到计算机了，也就是Ascii码，后来要处理中文中国就指定了GB2312 ，但是其他国家也有自己的语言 然后就有了不同的标准， 所以就有组织将所有的统一成 Unicode编码。

2. python字符串

在python 中字符串支持多语言,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，如下：

>>> ord('A')
65
>>> ord('中')
20013
>>> chr(66)
'B'
>>> chr(25991)
'文'

由于python字符串类型是str，在内存中以 unicode表示，一个字符对应若干字节，如果需要在网上传输，或者保存磁盘，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前缀的单引号和双引号表示,如下：

x = b 'ABC'

'ABC' 和 b'ABC' // 前者是 str 后者是表示字节

在python 中 unicode 表示的str 通过 encode() 方法可以编码为指定的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，含有中文的可以用UTF-8编码为bytes,在bytes中无法显示的ASCII字符的字节，用\x##显示

反之，我们需要读取字节流，可以通过decode()方法，将bytes 转换为str，如果bytes中包含无法解码的字节，decode()会报错。

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

>>> 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

len() 函数是用来计算str 的字符数，如果换成bytes， 就计算字节数

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。

3. 格式化

在python 中采用和 c语言一样的格式化方式，用%来实现，如下：

>>> 'Hello, %s' % 'world'
'Hello, world'
>>> 'Hi, %s, you have $%d.' % ('Michael', 1000000)
'Hi, Michael, you have $1000000.'

4. format()

通过format方法，它会用传入的参数依次替换字符串内的占位符{0}、{1}等。写法比%麻烦。如下：

>>> 'Hello, {0}, 成绩提升了 {1:.1f}%'.format('小明', 17.125)
'Hello, 小明, 成绩提升了 17.1%'