目录

1.编码的历史

2.python 3.x中的bytes与str

3.编码的转换

正文开始

1.编码的历史与发展

1.1编码历史变更

  编码可以理解为谍战片中电报的密码本,如果要想让电脑识别要输入的文本,需要将文本转换为电脑能识别的机器语言

  由于发明计算机的是美国人,所以最开始的编码表就是美国人所设定,所设定的这个表就为ASCII码,ASCII码包含字母大小写、数字以及特殊符号。ASCII码使用8bit,一个字节表达一个字符,所以做多显示为2**8-1个字符,也就是255个字符,例如00000001        a

  后面由于计算机的广泛传播,ASCII码已经完全不能满足人们的日常需要,这个时候就出现了万国码,unicode,使用16bit,2个字节表示一个字符,后面使用后发现并不能实现,这个时候就进行了升级,此时采用32bit,也就是四个字节表示一个字符,虽然基本包含了所有的字符,但是,使用这种编码占用空间就很大;最终在后期的升级下,采用了现在大范围使用的UTF-8编码格式,对于英文以及传统的特殊字符采用ASCII编码,也就是8bit,一个字节,对于欧洲地区采用16bit,也就是2字节表示一个字符,对于亚洲区域则采用24bit,也就是三个字节显示一个字符。

  过于国内的字符编码,在unicode和utf-8没有大规模使用的期间,我国有自己的一套独立的编码格式,由最开始的GB2312到后面的GBK在到最新的GB18130,对于国内的编码的格式主要是,英文等传统特殊符号采用ASCII码就行,对于中文则采用16bit,也就是2字节表示,这样就造成不同国家不同的字符规格。

  实例

  'old男孩'在GBK中是7字节,在utf-8是9字节

  在python 2.7版本中,默认为ASCII码,不支持中文,如果需要输入中文必须在文首输入以下

  # -*- encoding:utf-8 -*-

  1.2进制的区别

  进制主要有二进制,八进制,十进制,十六进制

  二进制:只有01

  八进制:0-7

  十进制:0-9

  十六进制:0-E

   1.2.1二进制转十进制以及十进制转换二进制

二进制转化成十进制
1101 --->*2**7+0*2**6+1*2**5+0*2**4+1*2**3+1*2**2+0*2**1+1*2**0
1*2**5+1*2**3+1*2**2+1*2**0 = 32 + 8 + 4 + 1 = 45 十进制转化成二进制 : 对2取余,逆向排列
——-> 0010 1010

2.python3.x中的bytes与str

回到bytesstr的身上。bytes是一种比特流,它的存在形式是01010001110这种。我们无论是在写代码,还是阅读文章的过程中,肯定不会有人直接阅读这种比特流,它必须有一个编码方式,使得它变成有意义的比特流,而不是一堆晦涩难懂的01组合。因为编码方式的不同,对这个比特流的解读也会不同,对实际使用造成了很大的困扰。下面让我们看看Python是如何处理这一系列编码问题的:

>>> s = "中文"
>>> s
'中文'
>>> type(s)
<class 'str'>
>>> b = bytes(s, encoding='utf-8')
>>> b
b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87'
>>> type(b)
<class 'bytes'>

从例子可以看出,s是个字符串类型。Python有个内置函数bytes()可以将字符串str类型转换成bytes类型,b实际上是一串01的组合,但为了在ide环境中让我们相对直观的观察,它被表现成了b'\xe4\xb8\xad\xe6\x96\x87'这种形式,开头的b表示这是一个bytes类型。\xe4是十六进制的表示方式,它占用1个字节的长度,因此”中文“被编码成utf-8后,我们可以数得出一共用了6个字节,每个汉字占用3个,这印证了上面的论述。在使用内置函数bytes()的时候,必须明确encoding的参数,不可省略。

我们都知道,字符串类str里有一个encode()方法,它是从字符串向比特流的编码过程。而bytes类型恰好有个decode()方法,它是从比特流向字符串解码的过程。除此之外,我们查看Python源码会发现bytesstr拥有几乎一模一样的方法列表,最大的区别就是encodedecode

从实质上来说,字符串在磁盘上的保存形式也是01的组合,也需要编码解码。

如果,上面的阐述还不能让你搞清楚两者的区别,那么记住下面两几句话:

  1. 在将字符串存入磁盘和从磁盘读取字符串的过程中,Python自动地帮你完成了编码和解码的工作,你不需要关心它的过程。

  2. 使用bytes类型,实质上是告诉Python,不需要它帮你自动地完成编码和解码的工作,而是用户自己手动进行,并指定编码格式。

  3. Python已经严格区分了bytesstr两种数据类型,你不能在需要bytes类型参数的时候使用str参数,反之亦然。这点在读写磁盘文件时容易碰到。

在bytes和str的互相转换过程中,实际就是编码解码的过程,必须显式地指定编码格式。

3.编码的转换

对于编码的转换,只需要记住下面这个图就好了

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