Python8_关于编码解码和utf-8

关于编码：
ASCII码是早期的编码规范，只能表示128个字符。7位二进制数表示

扩展ASCII码，由于ASCII码不够用，ASCII表扩充到256个符号，不同的国家有不同的标准；8位二进制数

Unicode 准确来说不是编码格式，而是字符集。这个字符集包含了世界上所有的符号
所有字符长度统一用16位表示，因此字符是定长的；

GB2312 在ASCII码表的基础上，小于127的字符意义与原来相同，而将大于127的字节连在一起，表示汉字
前一个字节从0xA1(161)到0xF7(247)共87个，称为高字节，后一个字节从0xA1(161)到0xFE(254)共94字节，称为低字节。
两者可组合处8000种组合。可以用来表示6763个简体汉字、数学符号、罗马字母，日文等；
127以下的称为半角字符，两个字节的编码称为全角字符；
简单而言，GB2312就是在ASCII基础上的简体汉字扩展；

GBK 是对GB2312的扩展，完全兼容GB2312，达到了21886个汉字和符号

GB18030 收录了70244个汉字和字符，更加全面，与GB2312-1980和GBK相兼容

UTF 有两个格式UTF-8 UTF-16，表示每次传输8个位还是16个位，UTF-8等编码体积比较大，占电脑空间多

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encode和decode：

编码（动词）：按照某种规则（这个规则称为：编码（名词））将“文本”转换为“字节流”。而在python 3中则表示：unicode变成str

解码（动词）：将“字节流”按照某种规则转换成“文本”。而在python3中则表示：str变成unicode

bytes主要是给计算机看的，string主要是给人看的
中间有个桥梁是编码规则，主要的趋势是utf8
bytes对象是二进制的，很容易转换成十六进制
string就是我们看到的内容，如'abc'

string经过编码encode，转换成二进制对象，给计算机识别，
bytes经过反编码decode，转化成string，给我们看。

python3中的str类型对象有点像Python2中的unicode
python3中的str是未编码的，str有一个encode方法，调用这个方法之后将产生一个编码后的byte类型字符串
byte类型字符串才支持decode。

str encode bytes
bytes decode str

记住python3中有两个类型：字符串类型（Unicode字符）、bytes类型

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Python中编码、解码与Unicode的联系：
字符串在Python内部的表示是Unicode编码，因此，在做编码转换时，通常需要以Unicode作为中间编码，即先将其他编码的字符串解码（decode）成Unicode，再从Unicode编码（encode）成另一种编码。

在新版本的python3中，取消了unicode类型，代替它的是使用unicode字符的字符串类型(str),字符串类型（str）成为基础类型如下所示，而编码后的变为了字节类型(bytes)但是两个函数的使用方法不变：

decode                  encode
bytes ------> str(unicode)------>bytes

例子：
u = '中文' #指定字符串类型对象u
str = u.encode('gb2312') #以gb2312编码对u进行编码，获得bytes类型对象str
u1 = str.decode('gb2312')#以gb2312编码对字符串str进行解码，获得字符串类型对象u1
u2 = str.decode('utf-8')#如果以utf-8的编码对str进行解码得到的结果，将无法还原原来的字符串内容

文件读取问题：
假如我们读取一个文件，文件保存时，使用的编码格式，决定了我们从文件读取的内容的编码格式，例如，我们从记事本新建一个文本文件test.txt, 编辑内容，保存的时候注意，编码格式是可以选择的，例如我们可以选择gb2312,那么使用python读取文件内容，方式如下：

f = open('test.txt','r')
s = f.read() #读取文件内容,如果是不识别的encoding格式（识别的encoding类型跟使用的系统有关），这里将读取失败

'''假设文件保存时以gb2312编码保存'''
u = s.decode('gb2312') #以文件保存格式对内容进行解码，获得unicode字符串

'''下面我们就可以对内容进行各种编码的转换了'''
str = u.encode('utf-8')#转换为utf-8编码的字符串str
str1 = u.encode('gbk')#转换为gbk编码的字符串str1
str1 = u.encode('utf-16')#转换为utf-16编码的字符串str1

codecs进行文件的读取
python给我们提供了一个包codecs进行文件的读取，这个包中的open()函数可以指定编码的类型：

import codecs
f = codecs.open('text.text','r+',encoding='utf-8')  #必须事先知道文件的编码格式，这里文件编码是使用的utf-8
content = f.read()                                                #如果open时使用的encoding和文件本身的encoding不一致的话，那么这里将将会产生错误
f.write('你想要写入的信息')
f.close()
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在python2中，python2的默认编码是ASCII码，在做编码转换时，通常需要以unicode作为中间编码，所以在python2中先将其他编码的字符串解码（decode）成unicode，再从unicode编码（encode）成另一种编码

通常使用如下

str.decode('utf-8').encode('utf-8')

但是在python3中， 字符串的默认编码就是unicode，所以不需要解码，直接就可以编码成另一种编码

通常使用如下

str.encode('utf-8')
总之，python3中，decode是将其他编码解码成unicode编码，encode是将unicode编码成其他编码

也就是说只要事先知道某文件的编码格式，用该编码格式打开该文件，则读取出来的字符串都是unicode编码（python读文件时自动将其他编码格式->unicode编码）。

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