Python标准模块--Unicode

1 模块简介

Python 3中最大的变化之一就是删除了Unicode类型。在Python 2中，有str类型和unicode类型，例如，

Python 2.7.6 (default, Oct 26 2016, 20:30:19) 
[GCC 4.8.4] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> x = "blah"
>>> type(x)
<type 'str'>
>>> y = u"blah"
>>> type(y)
<type 'unicode'>

如果我们在Python 3中输入同样的代码，你将会发现，最终返回的都是一个字符串类型。

Python 3.4.3 (default, Nov 17 2016, 01:08:31) 
[GCC 4.8.4] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> x = "blah"
>>> type(x)
<class 'str'>
>>> y = u"blah"
>>> type(y)
<class 'str'>

Python 3默认的是UTF-8编码。这意味着你可以在字符串或者变量名中使用Unciode字符集。让我们看看实际中是如何运用的。

在Python 2输入如下代码，在变量名中使用Unicode编码，不出意料的化，最终会抛出SyntaxError错误。

>>> 中国 = "china"
  File "<stdin>", line 1
    中国 = "china"
    ^
SyntaxError: invalid syntax

在Python 3中输入同样的代码，然后将该变量输出到控制台，可以看到，Unicode变量名在Python 3中可以正常工作。

>>> 中国 = "china"
>>> 中国
'china'

在Python 2中，当读取一个不是ASCII编码的文件或者网页时，我经常会遇到莫名其妙的编码问题。你可能会看到你的输出结果类似于如下示例，

#Python 2
>>> "abcdef" + chr(255)
'abcdefxff'

你将会注意到字符串的末尾有一些有意思的字符。那应该是一个不可显示的字符，而不是xff（xff是这个字符的16进制表示）。在Python 3中，你将会得到你期望的输出，

#Python 3
>>> "abcdef" + chr(255)
'abcdefÿ'

过去我在Python 2中常常通过会调用Python内置的unicode函数来试图解决这个问题。它是将一个字符串转换为Unicode格式。下面的代码哪块出错了？

#Python 2
>>> unicode('abcdef' + chr(255))
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
UnicodeDecodeError: 'ascii' codec can't decode byte 0xff in position 6: ordinal not in range(128)

UnicodeDecodeError错误可以说是Python 2中最为头疼的问题。我曾经在一些项目上花费很多的时间来解决这个问题。我期待在Python 3中不要再和这些问题打交道了。我知道Python 包索引（PyPI）中提供了一个叫做Unidecode的库，可以处理大部分的Unicode字符，并将它们转换为ASCII字符。我已经利用这个工具去解决输入的一些特定问题了。

2 编码/解码

你很快就可以了解到你既不能对一个unicode字符串进行解码，也不能对一个str类型的字符串进行编码。如果你尝试对一个unicode类型的字符串解码为ascii，例如，将其转换为字节字符串，你将会得到一个UnicodeEncodeError错误。如下所示，

# Python 2
# 解码
>>> u"xa0".decode("ascii")
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
UnicodeEncodeError: 'ascii' codec can't encode character u'xa0' in position 0: ordinal not in range(128)
# 编码
>>> "xa0".encode("ascii")
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
UnicodeDecodeError: 'ascii' codec can't decode byte 0xa0 in position 0: ordinal not in range(128)

如果你在Python 3中输入同样的代码，你就会得到一个AttributeError错误，

# Python 3
>>> u"xa0".decode("ascii")
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'str' object has no attribute 'decode'

原因就是Python 3中的字符串并没有decode属性。但是字节字符串有decode这个属性，让我们用字节字符串作为示例，

# Python 3
>>> b"xa0".decode("ascii")
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
UnicodeDecodeError: 'ascii' codec can't decode byte 0xa0 in position 0: ordinal not in range(128)

但是ASCII编码依然不知道如何处理我们传入的字符。幸运的是，你可以传入额外的参数用于指定解码方法，如下所示，

# Python 3
>>> b"xa0".decode("ascii","replace")
'�'
>>> b"xa0".decode("ascii","ignore")
''

当我们指定解码方法为替换这个字符或者忽略它，我们可以看到解码后的结果。

让我们来通过一个Python官方文档中提供的实例，来学习如何对一个字符串进行编码。

# Python 3
>>> u = chr(40960) + "abcd" + chr(1972)
>>> u
'ꀀabcdu07b4'
>>> u.encode("ascii")
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
UnicodeEncodeError: 'ascii' codec can't encode character 'ua000' in position 0: ordinal not in range(128)
>>> u.encode("ascii","ignore")
b'abcd'
>>> u.encode("ascii","replace")
b'?abcd?'

这个例子中，我们定义一个字符串，并在字符串的开始和末尾分为添加一个非ASCII字符。然后我们使用编码方法，尝试着将这个字符串转换为一个Unicode字符串的字节表示。第一个尝试失败了，然后返回给我们一个错误。下一个尝试使用了 ignore 标志位，将字符串中的非ASCII字符全部删除。最后一个尝试使用了 replace 标志位，将未知的Unicode字符全部替换为问号。

如果你右很多与编码相关的任务，Python也提供了codecs模块，你可以参考。

总结

截至到目前，你已经对如何使用Unicode非常了解了。Unicode使得你的应用可以在代码中或者输出上支持其他语言。你也初步接触了Pythono中对字符串的编码和解码。对于这部分，Python官方文档提供了非常丰富的资料，如果你需要了解更多，情查阅它。

3 Reference

Python 201