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  • python 基础干货 01

    赋值的实现

    a = 'abc'

    1. 在内存中创建了'abc'字符串;

    2. 在内存中创建了一个名为 a 的变量, 并把它指向刚才创建的'abc', 也就是a中保存着字符串的地址.

    b = a, 创建了一个变量b, 并且将 b 也指向'abc' 字符串

    a = 'xyz' 创建了一个新的字符串 'xyz', 并且让 a 指向新的字符串, 注意, 此时 b 还指向原来的字符串'abc'

    字符编码

    因为计算机只能处理 0 和 1, 如果要处理文本,就必须先把文本转换为数字才能处理。

    最早的计算机在设计时采用8个比特(bit)作为一个字节(byte),所以,一个字节能表示的最大的整数就是255, 如果要表示更大的整数,就必须用更多的字节.

    由于计算机是美国人发明的,因此,最早只有127个字母被编码到计算机里,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.

    但是要处理中文显然一个字节是不够的,至少需要两个字节(255数字已经不够了), 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.

    你可以想得到的是,全世界有上百种语言,日本把日文编到Shift_JIS里,韩国把韩文编到Euc-kr里,各国有各国的标准,就会不可避免地出现冲突,

    结果就是,在多语言混合的文本中,显示出来会有乱码.

    因此,Unicode应运而生。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。

    Unicode标准也在不断发展,但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。

    现在,捋一捋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。

    汉字已经超出了ASCII编码的范围,用Unicode编码是十进制的20013,二进制的01001110 00101101

    你可以猜测,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

    新的问题又出现了: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。如果你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.

    从上面的表格还可以发现,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。

    搞清楚了ASCII、Unicode和UTF-8的关系,我们就可以总结一下现在计算机系统通用的字符编码工作方式:

    在计算机内存中,统一使用Unicode编码,当需要保存到硬盘或者需要传输的时候,就转换为UTF-8编码。

    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:

    所以你看到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

    python字符串

    在最新的Python 3版本中,字符串是以Unicode编码的,也就是说,Python的字符串支持多语言,例如: print('你好的str')

    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(66) 'B', chr(25991) '文'

    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'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') 输出 b'ABC'

    要计算str包含多少个字符,可以用len()函数: len('ABC') 输出3

    len()函数计算的是str的字符数,如果换成byteslen()函数就计算字节数 : len(b'ABC') 输出3, 因为是3个字节

    在操作字符串时,我们经常遇到strbytes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strbytes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.
    申明了UTF-8编码并不意味着你的.py文件就是UTF-8编码的,必须并且要确保文本编辑器正在使用UTF-8 without BOM编码:

    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


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