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pythonutf转ascii

发布时间: 2023-08-31 00:40:39

python 字符集编码 - UTF-8 编码

Unicode 的编码范围为 0~0x10FFFF ,如此大的范围,显然没办法像 ASCII 编码一样使用一个字节存储。为此,Unicode 制定了各种储存编码的方式,如: UTF-8 、 UTF-16 和 UTF-32 ,这些存储格式被称为 Unicode 转换格式 UTF 。

每种 Unicode 转换格式都会把一个编码存储为一到多个编码单元,如 UTF-8 的编码单元为 8 位的字节; UTF-16 的编码单元为 16 位,即 2 个字节; UTF-32 的编码单元为 32 位,即 4 个字节。

其中, UTF-8 是在互联网上使用最广泛的一种 Unicode 转换格式,具有以下显着的优势。下面,我们就先来看看 UTF-8 具有哪些有点吧~

1. UTF-8 中每个 ASCII 字符只需要一个字节去存储,因此一个 ASCII 文本本身也是一个 UTF-8 文本,即做到了向后兼容。

比如 A 的 ASCII 码对应为 0x41 , a 的 ASCII 码对应为 0x61 ,那么 UTF-8 兼容 ASCII 也就意味着:

这里,需要再次提醒一下:Unicode 是表现形式,UTF-8 是存储形式;即 UTF-8 解码之后为 Unicode ,Unicode 可以编码成 UTF-8 。

2. UTF-8 采用字节为存储单元,因此不存在字节的大端和小段的问题。

UTF-16 和 UTF-32 的存储单元分别是 2 字节和 4 字节,因此在存储时会涉及到大小端的问题。那什么是大小端模式呢?下面我们来暂停补充一下~

关于如何获知你的环境使用的是大端模式还是小端模式,这里有个简单的方式:定义一个 short 类型的数组即可:

数字 1 在 short 类型中表示为 0x0001 ,高位为 0x00 ,低位为 0x01 。我们可以很直观地看到,数组在保存数据时,将高位 0x00 放在了高地址处,将低位 0x01 放在了低地址处。因此使用的就是小端模式。

那 UTF-8 为什么可以使用字节来作为存储单元,而不用担心字节序的问题呢?这就涉及到了 UTF-8 巧妙的编码规则~

UTF-8 最大的一个特点,就是它是一种变长的编码方式。它可以使用 1~4 个字节表示一个符号,根据不同的符号而变化字节长度。UTF-8的编码规则很简单,只有二条:

1)对于单字节符号,字节的第一位设为 0 ,后 7 位为这个符号的 Unicode 码。也就是我们上文提到的向后兼容:对于英文字母,UTF-8 编码和 ASCII 码是相同的。

2)对于使用 X 个字节存储的符号,第一个字节的前 X 位设置为 1 ,第 X+1 位设置为 0 ,后面字节的前 2 位一律设置为 10 ,剩下的位置一次填充这个符号的 Unicode 码。

下表总结了编码规则,字母 x 表示可用于编码的位:

跟据上表,解读 UTF-8 编码也非常简单:如果一个字节的第一位是 0 ,则这个字节单独就是一个字符;如果第一位是 1 ,则连续有多少个 1 ,就表示当前字符占用多少个字节。

下面,我们就来演示一下 UTF-8 编码的过程。

首先,获取汉字 鱼 的 Unicode 码:

我们不妨先对 鱼 这个汉字使用 utf-8 编码看看使用几个字节存储:

鱼 在 UTF-8 编码中使用 3 个字节存储,因此其存储的二进制的形式为 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx ,将 Unicode 1001 110001 111100 依次填充到占位符 x 的位置就得到: 11101001 10110001 10111100 。

下面,我们将上述推导得出的 11101001 10110001 10111100 转换为十六进制,验证一下是否为 b'xe9xb1xbc' :

验证无误!

② python3.4 编码有哪些

Python3中的编码问题前,第一个段落对字节、ASCII与Unicode与UTF-8等进行基本介绍,如果不对这几种编码犯头晕,可直接跳过。
ASCII与Unicode与UTF-8与GBK

首先从老大哥说起。跟很多人一样,大学读了这么久,久仰ASCII编码的大名。要说这个老大哥,我们再先从字节说起。一个字节包括八个比特位,每个比特位表示0或1,一个字节即可表示从00000000到11111111共2^8=256个数字。一个ASCII编码使用一个字节(除去字节的最高位作为作奇偶校验位),ASCII编码实际使用一个字节中的7个比特位来表示字符,共可表示2^7=128个字符。比如那时写C语言的程序,就经常要背下ASCII编码中的01000001(即十进制的65)表示字符‘A’,01000001加上32之后的01100001(即十进制的97)表示字符‘a’。现在打开Python,调用chr和ord函数,我们可以看到Python为我们对ASCII编码进行了转换。

第一个00000000表示空字符,因此ASCII编码实际上只包括了
字母、标点符号、特殊符号等共127个字符。因为ASCII是在美国出生的,对于由字母组成单词进而用单词表达的英文来说也是够了。但是中国人、日本人、
韩国人等其他语言的人不服了。中文是一个字一个字,ASCII编码用上了浑身解数256个字符都不够用。

因此后来出现了Unicode编码。Unicode编码通常由两个字节组成,共表示256*256个字符,即所谓的UCS-2。某些偏僻字还会用到四个字节,即所谓的UCS-4。也就是说Unicode标准也还在发展。但UCS-4出现的比较少,我们先记住:最原始的ASCII编码使用一个字节编码,但由于语言差异字符众多,人们用上了两个字节,出现了统一的、囊括多国语言的Unicode编码。

在Unicode中,原本ASCII中的127个字符只需在前面补一个全零的字节即可,比如前文谈到的字符‘a’:01100001,在Unicode中变成了00000000 01100001。不久,美国人不开心了,吃上了世界民族之林的大锅饭,原本只需一个字节就能传输的英文现在变成两个字节,非常浪费存储空间和传输速度。

人们再发挥聪明才智,于是出现了UTF-8编码。因为针对的是空间浪费问题,因此这种UTF-8编码是可变长短的,从英文字母的一个字节,到中文的通常的三个字节,再到某些生僻字的六个字节。解决了空间问题,UTF-8编码还有一个神奇的附加功能,那就是兼容了老大哥的ASCII编码。一些老古董软件现在在UTF-8编码中可以继续工作。

注意除了英文字母相同,汉字在Unicode编码和UTF-8编码中通常是不同的。比如汉字的‘中’字在Unicode中是01001110
00101101,而在UTF-8编码中是11100100 10111000
10101101。

我们祖国母亲自然也有自己的一套标准。那就是GB2312和GBK。当然现在挺少看到。通常都是直接使用UTF-8。记得我唯一一次看到GB编码的网页,是一个成人网站。

Python3中的默认编码

Python3中默认是UTF-8,我们通过以下代码:

import sys

sys.getdefaultencoding()

可查看Python3的默认编码。

Python3中的encode和decode

Python3中字符编码经常会使用到decode和encode函数。特别是在抓取网页中,这两个函数用的熟练非常有好处。我的理解,encode的作用,使我们看到的直观的字符转换成计算机内的字节形式。decode刚好相反,把字节形式的字符转换成我们看的懂的、直观的、“人模人样”的形式。如下图。

\x表示后面是十六进制,\xe4\xb8\xad即是二进制的11100100 10111000
10101101。也就是说汉字‘中’encode成字节形式,是11100100 10111000
10101101。同理,我们拿11100100
10111000 10101101也就是\xe4\xb8\xad来decode回来,就是汉字‘中’。完整的应该是b'\xe4\xb8\xad',在Python3中,以字节形式表示的字符串则必须加上前缀b,也就是写成上文的b'xxxx'形式。

前文说的Python3的默认编码是UTF-8,所以我们可以看到,Python处理这些字符的时候是以UTF-8来处理的。因此从上图可以看到,就算我们通过encode('utf-8')特意把字符encode为UTF-8编码,出来的结果还是相同:b'\xe4\xb8\xad'。

明白了这一点,同时我们知道UTF-8兼容ASCII,我们可以猜想大学时经常背诵的‘A’对应ASCII中的65,在这里是不是也能正确的decode出来呢。十进制的65转换成十六进制是41,我们尝试下:

b'\x41'.decode()

结果如下。果然是字符‘A’

Python3中的编码转换

据说字符在计算机的内存中统一是以Unicode编码的。只有在字符要被写进文件、存进硬盘或者从服务器发送至客户端(例如网页前端的代码)时会变成utf-8。但其实我比较关心怎么把这些字符以Unicode的字节形式表现出来,露出它在内存中的庐山正面目的。这里有个照妖镜:

xxxx.encode/decode('unicode-escape')

输出如下

b'\\u4e2d'还是b'\u4e2d,一个斜杠貌似没影响。同时可以发现在shell窗口中,直接输'\u4e2d'和输入b'\u4e2d'.decode('unicode-escape')是相同的,都会打印出汉字‘中’,反而是'\u4e2d'.decode('unicode-escape')会报错。说明说明Python3不仅支持Unicode,而且一个‘\uxxxx’格式的Unicode字符可被辨识且被等价于str类型。

如果我们知道一个Unicode字节码,怎么变成UTF-8的字节码呢。懂了以上这些,现在我们就有思路了,先decode,再encode。代码如下:

xxx.decode('unicode-escape').encode()

测试如下:

可以看到最后输出的UTF-8字节与上面的相同。尝试成功。所以其他的编码之间的转换,大概也是如此。

最后的扩展

还记得刚刚那个ord吗。时代变迁,老大哥ASCII被人合并,但ord还是有用武之地。试试ord('中'),输出结果是20013。20013是什么呢,我们再试试hex(ord('中')),输出结果是'0x4e2d',也就是20013是我们在上文见面了无数次的x4e2d的十进制值。这里说下hex,是用来转换成十六进制的函数,学过单片机的人对hex肯定不会陌生。

最后的扩展,在网上看到的他人的问题。我们写下类似于'\u4e2d'的字符,Python3知道我们想表达什么。但是让Python读取某个文件的时候出现了'\u4e2d',是不是计算机就不认识它了呢?后来下文有人给出了答案。如下:

import codecs

file = codecs.open( "a.txt", "r", "unicode-escape" )

u = file.read()

print(u)

③ python 将英文字母转成对应的ASCII数字

1、创建python文件,testascii.py;

④ Python ascii 编码 怎么转化为utf-8编码

实现代码如下:

a='abce'
#printtype(a)
b=a.decode("ascii")
#printtype(b)
c=a.decode("ascii").encode("utf-8")
#printtype(c)


在python中进行编码转换都是通过unicode作为中间值实现的。所以要先decode成unicode字符,然后再使用encode转换成utf-8编码的str。可以把注释取消了,看下转换过程中的类型。

⑤ python中,将中文放到列表中会变成ascii码,怎么直接将中文转为ascii码

将中文放到列表中会变成ascii会变成ascii啊,禅逗为什么要这么做呢,ascii不能描述中文,你可以用unicode,比如“中国”,u"中国"败肢就是unicode, 真正的值是:贺枯卖u'\u4e2d\u56fd'

⑥ python编码转换:ascii和GB2312的问题

供参考。gb312本来就是标准ascii的一种扩充,ascii可以视同为gb312的子集。所以,如果var的值全部是在ascii里面的话,转成gb312后也还是属于ascii,所以使用detect函数的时候,编码还是ascii(当然同时也属于gb312);如果var的值不是全部在ascii里面的话,语句var = var.decode('ascii')可能会出错。
只要var的值是英文(内码0-127),转换不转换,都已经是gb2312编码。

⑦ Python字符编码使用什么码

Python 2.x 和 Python 3.x 的字符编码存在较大的区别。下面将分别介绍它们的编码原理及相关内容。

Python 2.x 字符编码

在 Python 2.x 中,str 类型默认使用 ASCII 编码。ASCII 编码是在 1960 年代初开发的一种编码方式,用于将英文字母、数字、符号等字符表示为字节。由于 ASCII 编码只使用了 7 位二进制数,因此只能表示 128 种字符。

当需要使用非 ASCII 字符时,在 str 类型前添加 u 前缀,即可将字符串转换为 Unicode 类型,如下所示:

str1 = 'hello' # 默认使用 ASCII 编码

str2 = u'你好' # 使用 Unicode 编码

Python 3.x 字符编码

在 Python 3.x 中,str 类型默认使用 Unicode 编码,即 Python 2.x 中的 Unicode 类型。Unicode 编码是一种支持全球范围内的字符集,裤岁正能够表示几乎所有语言的字符,包括汉字、日文、希腊字母等。

为了支持字节和 Unicode 类型之间的转换,Python3.x 新增了 bytes 类型。bytes 类型与 str 类型的区别在于,bytes 类型会自动将字符串转雀猛换成字节,而 str 类型会自动将字节转换成字符串。

bytes 类型使用 b 前缀表示,如下所示:

str1 = 'hello' # 默认使用胡悔 Unicode 编码,即 Python 2.x 中的 Unicode 类型

str2 = b'hello' # 使用 bytes 类型

编码原理及注意事项

  • 字符编码的原理在于将字符转换为二进制表示,以便计算机能够处理。

  • ASCII 编码使用 7 位二进制数对字符进行编码,而 Unicode 编码使用 16 位或 32 位二进制数对字符进行编码。

  • 在 Python 中,可以使用 encode 方法将 Unicode 字符串转换为字节类型,使用 decode 方法将字节类型转换为 Unicode 字符串。编码方式有多种,如 UTF-8、GBK、Unicode 等,需要根据实际业务需求进行选择。

  • UTF-8 编码是一种常用的 Unicode 字符编码方式,它使用变长字节对字符进行编码,能够表示几乎所有的字符。GBK 编码是一种用于汉字编码的字符集,只能表示中文字符。

  • Python 3.x 默认使用 UTF-8 编码,因此在读取文件或进行网络传输时,需要明确指定编码方式以避免出现乱码等问题。

总结

由于字符编码十分复杂,涉及到的知识点较多,因此学习时需要耐心且注意细节。在使用 Python 进行编程时,需要根据实际情况选择合适的编码方式,以避免出现乱码等问题。

希望我的回答能够对您有所帮助!

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