四. Python2与Python3中对字符串的支持
其实Python3中对字符串支持的改进,不仅仅是更改了默认编码,而是重新进行了字符串的实现,而且它已经实现了对UNICODE的内置支持,从这方面来讲Python已经和JAVA一样优秀。下面我们来看下Python2与Python3中对字符串的支持有什么区别:
(1) Python2
Python2中对字符串的支持由以下三个类提供
class basestring(object) class str(basestring) class unicode(basestring)
执行help(str)和help(bytes)会发现结果都是str类的定义,这也说明Python2中str就是字节串,而后来的unicode对象对应才是真正的字符串。
#!/usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*- a = '你好' b = u'你好' print(type(a), len(a)) print(type(b), len(b))
输出结果:
(<type 'str'>, 6) (<type 'unicode'>, 2)
实际上,Python3中已经意识到之前的错误,开始明确的区分字符串与字节。因此Python3中的str已经是真正的字符串,而字节是用单独的bytes类来表示。也就是说,Python3默认定义的就是字符串,实现了对UNICODE的内置支持,减轻了程序员对字符串处理的负担。
#!/usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*- a = '你好' b = u'你好' c = '你好'.encode('gbk') print(type(a), len(a)) print(type(b), len(b)) print(type(c), len(c))
输出结果:
<class 'str'> 2 <class 'str'> 2 <class 'bytes'> 4
五. 字符编码转换
上面提到,UNICODE字符串可以与任意字符编码的字节进行相互转换,如图:
那么大家很容易想到一个问题,就是不同的字符编码的字节可以通过Unicode相互转换吗?答案是肯定的。
Python2中的字符串进行字符编码转换过程是:
字节串–>decode(‘原来的字符编码’)–>Unicode字符串–>encode(‘新的字符编码’)–>字节串
#!/usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*- utf_8_a = '我爱中国' gbk_a = utf_8_a.decode('utf-8').encode('gbk') print(gbk_a.decode('gbk'))
输出结果:
我爱中国
Python3中定义的字符串默认就是unicode,因此不需要先解码,可以直接编码成新的字符编码:
字符串–>encode(‘新的字符编码’)–>字节串
#!/usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*- utf_8_a = '我爱中国' gbk_a = utf_8_a.encode('gbk') print(gbk_a.decode('gbk'))
输出结果:
我爱中国
最后需要说明的是,Unicode不是有道词典,也不是google翻译器,它并不能把一个中文翻译成一个英文。正确的字符编码的转换过程只是把同一个字符的字节表现形式改变了,而字符本身的符号是不应该发生变化的,因此并不是所有的字符编码之间的转换都是有意义的。怎么理解这句话呢?比如GBK编码的“中国”转成UTF-8字符编码后,仅仅是由4个字节变成了6个字节来表示,但其字符表现形式还应该是“中国”,而不应该变成“你好”或者“China”。
前面花了很大的篇幅介绍概念和理论,后面注重实践,希望对您有所帮助。
附六.字符编码
1. ASCII码
ASCII码是美国早期制定的编码规范,只能表示128个字符,包括英文字符、阿拉伯数字、西文字符以及32个控制字符。简单来说,就是下面这个表:
2. 扩展ASCII码(Extended ASCII)
简单而言,扩展ASCII码的出现是因为ASCII不够用,所以向ASCII表继续扩充到256个符号。 但是因为对于扩展ASCII,不同的国家有不同的标准,于是促使了Unicode编码的诞生。 扩展ASCII码表如下:
3. Unicode
准确来说,Unicode不是编码格式,而是字符集。这个字符集包含了世界上目前所有的符号。 另外,在原来有些字符可以用一个字节即8位来表示的,在Unicode将所有字符的长度全部统一为16位,因此字符是定长的。 Unicode是长这样的:
\u4f60\u597d\u4e2d\u56fd\uff01\u0068\u0065\u006c\u006c\u006f\uff0c\u0031\u0032\u0033
上面这段Unicode的意思是“你好中国!hello,123”。
关于Unicode,可在这个网站查到所有字符: https://unicode-table.com/en/
4. GB2312
当国人得到计算机后,那就要对汉字进行编码。在ASCII码表的基础上,小于127的字符意义与原来相同;而将两个大于127的字节连在一起,来表示汉字,前一个字节从0xA1(161)到0xF7(247)共87个字节,称为高字节,后一个字节从0xA1(161)到0xFE(254)共94个字节,称为低字节,两者可组合出约8000种组合,用来表示6763个简体汉字、数学符号、罗马字母、日文字等。 在重新编码的数字、标点、字母是两字节长的编码,这些称为“全角”字符;而原来在ASCII码表的127以下的称为“半角”字符。 简单而言,GB2312就是在ASCII基础上的简体汉字扩展。
gb2312码表: http://www.fileformat.info/info/charset/GB2312/list.htm
5. GBK
简单而言,GBK是对GB2312的进一步扩展(K是汉语拼音kuo zhan(扩展)中“扩”字的声母), 收录了21886个汉字和符号,完全兼容GB2312。
6. GB18030
GB18030收录了70244个汉字和字符,更加全面,与 GB 2312-1980 和 GBK 兼容。 GB18030支持少数民族的汉字,也包含了繁体汉字和日韩汉字。 其编码是单、双、四字节变长编码的。
7. UTF(UCS Transfer Format)
UTF是在互联网上使用最广的一种Unicode的实现方式。我们最常用的是UTF-8,表示每次8个位传输数据,除此之外还有UTF-16。
UTF-8长这样,“你好中国!hello,123”:
你好中国!hello,123
8. 简单总结
- 中国人民通过对 ASCII 编码的中文扩充改造,产生了 GB2312 编码,可以表示6000多个常用汉字。
- 汉字实在是太多了,包括繁体和各种字符,于是产生了 GBK 编码,它包括了 GB2312 中的编码,同时扩充了很多。
- 中国是个多民族国家,各个民族几乎都有自己独立的语言系统,为了表示那些字符,继续把 GBK 编码扩充为 GB18030 编码。
- 每个国家都像中国一样,把自己的语言编码,于是出现了各种各样的编码,如果你不安装相应的编码,就无法解释相应编码想表达的内容。
- 终于,有个叫 ISO 的组织看不下去了。他们一起创造了一种编码 UNICODE ,这种编码非常大,大到可以容纳世界上任何一个文字和标志。所以只要电脑上有 UNICODE 这种编码系统,无论是全球哪种文字,只需要保存文件的时候,保存成 UNICODE 编码就可以被其他电脑正常解释。
- UNICODE 在网络传输中,出现了两个标准 UTF-8 和 UTF-16,分别每次传输 8个位和 16个位。于是就会有人产生疑问,UTF-8 既然能保存那么多文字、符号,为什么国内还有这么多使用 GBK 等编码的人?因为 UTF-8 等编码体积比较大,占电脑空间比较多,如果面向的使用人群绝大部分都是中国人,用 GBK 等编码也可以。