python字符的编码与解码

什么是字符编码

计算机里面是由各种电子电路组成的，它是如何识别我们的写的字符的，比如hello ,你，我。

直接识别是不可能，它只能识别二进制的0，1字符。所有我们输入进去的字符，最终都会被转化成0，1这种组合在一起的一串数字。

计算机存储信息的最小单位，称之为位（bit），又叫比特，二进制的一个“0”或一个“1”叫一位。

8个二进制位组成1个字节（Byte)，1024字节（Byte)也就是1KB,1024KB是1M，这就是我们平常说的文件大小的单位（M),比如这个图片大小5M。

既然计算机是通过二进制的数字来识别不同字符的，那不同的字符该用多少个1和0，又该以什么样的顺序来排列呢？

为什么要字符编码

这里为了规范，就出现了ASCII编码。ASCII ((American Standard Code for Information Interchange): 美国信息交换标准代码）是基于拉丁字母的一套电脑编码系统，主要用于显示现代英语和其他西欧语言。

这里的编码规定了，每个字符由几个0和1组成，顺序也定下了。里面包含了控制字符或通信专用字符，阿拉伯数字，大小写英文字符，标点运算符号等，一共128个。

32～126(共95个)是字符(32是空格），其中48～57为0到9十个阿拉伯数字。65～90为26个大写英文字母，97～122号为26个小写英文字母，其余为一些标点符号、运算符号等。

了解进制数

进制也就是进位计数制，是人为定义的带进位的计数方法。对于任何一种进制---X进制，就表示每一位置上的数运算时都是逢X进一位。十进制是逢十进一，十六进制是逢十六进一，二进制就是逢二进一，以此类推，x进制就是逢x进位。

下面就来通过python中自带的函数一起来验证一下。

理解：

ord() 函数：以一个字符串作为参数，返回对应的 ASCII 数值。

chr()函数：用一个整数作参数，返回一个对应的字符。可以二进制，十进制，十六进制。

不理解进制数的可以自己去学习一下，或者利用python自带的进制转换函数去试一下。

0b 开头表示二进制，0o表示八进制，0x表示十六进制，通过内置进制函数可以相互进行转换。

Hello这样的一个词语要被计算机认识，只要按照ASCII编码来就可以了。对应的16进制编码是：48 65 6C 6C 6F

编码的种类

百度百科：

在英语中，用128个符号编码便可以表示所有，但是用来表示其他语言，128个符号是不够的。比如，在法语中，字母上方有注音符号，它就无法用 ASCII 码表示。于是，一些欧洲国家就决定，利用字节中闲置的最高位编入新的符号。比如，法语中的é的编码为130（二进制10000010）。这样一来，这些欧洲国家使用的编码体系，可以表示最多256个符号 [5] 。但是，这里又出现了新的问题。不同的国家有不同的字母，因此，哪怕它们都使用256个符号的编码方式，代表的字母却不一样。比如，130在法语编码中代表了é，在希伯来语编码中却代表了字母Gimel (ג)，在俄语编码中又会代表另一个符号。但是不管怎样，所有这些编码方式中，0--127表示的符号是一样的，不一样的只是128--255的这一段。至于亚洲国家的文字，使用的符号就更多了，汉字就多达10万左右。一个字节只能表示256种符号，肯定是不够的，就必须使用多个字节表达一个符号。比如，简体中文常见的编码方式是 GB2312，使用两个字节表示一个汉字，所以理论上最多可以表示 256 x 256 = 65536 个符号。

因为ASCII不够用了，所以需要扩展字符集。

百度百科：

不同的国家和地区制定了不同的标准，由此产生了 GB2312、GBK、GB18030、Big5、ShiftJIS 等各自的编码标准。这些使用多个字节来代表一个字符的各种汉字延伸编码方式，称为 ANSI 编码。在简体中文Windows操作系统中，ANSI 编码代表 GBK 编码；在繁体中文Windows操作系统中，ANSI编码代表Big5；在日文Windows操作系统中，ANSI 编码代表 ShiftJIS 编码。[1] 简单的说，在简体中文系统下，ANSI编码代表GB2312编码；在日文操作系统下，ANSI编码代表JS编码。[2] 不同 ANSI 编码之间互不兼容，当信息在国际间交流时，无法将属于两种语言的文字，存储在同一段 ANSI 编码的文本中。ANSI编码表示英文字符时用一个字节，表示中文用两个或四个字节。

但是这么多编码，很混乱，不同 ANSI 编码之间互不兼容，不同语言交流时会出现乱码。为了统一所有文字的编码，Unicode诞生了。Unicode把所有语言都统一到一套编码里，这样就不会再有乱码问题了。

虽然统一了所有字符，但是在存储和传输的时候，也带来了一些缺点，如果你传输的都是英文字符，使用unicode编码就会使用更多的字节，所以后面实现了utf-8编码，可以根据字符的情况进行可变的字节表示。

在文件保存的时候，其实是可以看见有编码选择的，平时可能不是很关注，读写文件出现编码格式错误，就可以从这方面来思考解决。