1.字符串和编码
1)最早只有127个字符被编码到计算机里,也就是大小写英文字母、数字和一些符号,这个编码表被称为ASCII
编码,比如大写字母A
的编码是65
,小写字母z
的编码是122。
2)要处理中文至少需要两个字节,而且还不能和ASCII编码冲突,所以,中国制定了GB2312
编码,用来把中文编进去。
3)Unicode把所有语言都统一到一套编码里。Unicode标准最常用的是用两个字节表示一个字符(如果要用到非常偏僻的字符,就需要4个字节)。现代操作系统和大多数编程语言都直接支持Unicode。
ASCII编码和Unicode编码的区别:ASCII编码是1个字节,而Unicode编码通常是2个字节。
4)如果把ASCII编码的A
用Unicode编码,只需要在前面补0就可以,因此,A
的Unicode编码是00000000 01000001
。
5)如果统一成Unicode编码,乱码问题从此消失了。但是,如果你写的文本基本上全部是英文的话,用Unicode编码比ASCII编码需要多一倍的存储空间,在存储和传输上就十分不划算。
所以,本着节约的精神,又出现了把Unicode编码转化为“可变长编码”的UTF-8
编码。UTF-8编码把一个Unicode字符根据不同的数字大小编码成1-6个字节,常用的英文字母被编码成1个字节,
汉字通常是3个字节,只有很生僻的字符才会被编码成4-6个字节。如果要传输的文本包含大量英文字符,用UTF-8编码就能节省空间。
6)UTF-8编码有一个额外的好处,就是ASCII编码实际上可以被看成是UTF-8编码的一部分,所以,大量只支持ASCII编码的历史遗留软件可以在UTF-8编码下继续工作。
7)用记事本编辑的时候,从文件读取的UTF-8字符被转换为Unicode字符到内存里,编辑完成后,保存的时候再把Unicode转换为UTF-8保存到文件:
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:
很多网页的源码上会有类似<meta charset="UTF-8" />
的信息,表示该网页正是用的UTF-8编码。
8)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('65')----A ord('文')----25991
9)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一个字节。
以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'
纯英文的str
可以用ASCII
编码为bytes
,内容是一样的,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:b'ABC'.decode('ascii')----'ABC'
10)要计算str
包含多少个字符,可以用len()
函数:len('ABC')----3 len('中文')----2
如果换成bytes
,len()
函数就计算字节数:len(b'ABC')----3 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3个字节,而1个英文字符只占用1个字节。
11)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。
如果.py
文件本身使用UTF-8编码,并且也申明了# -*- coding: utf-8 -*-
,打开命令提示符测试就可以正常显示中文:
2.格式化
在Python中,采用的格式化方式和C语言是一致的,用%
实现,举例如下:
print('Hello, %s' % 'world')----Hello, world print('Hi, %s, you have $%d.' % ('Michael', 1000000))----Hi, Michael, you have $1000000.
%
运算符就是用来格式化字符串的。在字符串内部,%s
表示用字符串替换,%d
表示用整数替换,有几个%?
占位符,后面就跟几个变量或者值,顺序要对应好。如果只有一个%?
,括号可以省略。
常见的占位符有:%d----整数 %f----浮点数 %s----字符串 %x----十六进制整数
其中,格式化整数和浮点数还可以指定是否补0和整数与小数的位数:
la=70
th=80
ra=(th-la)/la
print('xiao ming cheng ji ti gao bi lv shi:','%.2f' % (100*ra),'%')
----xiao ming cheng ji ti gao bi lv shi: 14.29 %
如果你不太确定应该用什么,%s
永远起作用,它会把任何数据类型转换为字符串:print('Age: %s. Gender: %s' % (25, True))----Age: 25. Gender: True
有些时候,字符串里面的%
是一个普通字符怎么办?这个时候就需要转义,用%%
来表示一个%
:print('growth rate:%d %%' % 7)----growth rate:7 %