python如何解決中文編碼亂碼問題

小編給大家分享一下python如何解決中文編碼亂碼問題，相信大部分人都還不怎么了解，因此分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲，下面讓我們一起去了解一下吧！

一、什么是字符編碼。

要徹底解決字符編碼的問題就不能不去了解到底什么是字符編碼。計(jì)算機(jī)從本質(zhì)上來說只認(rèn)識(shí)二進(jìn)制中的0和1，可以說任何數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中實(shí)際的物理表現(xiàn)形式也就是0和1，如果你將硬盤拆開，你是看不到所謂的數(shù)字0和1的，你能看到的只是一塊光滑閃亮的磁盤，如果你用足夠大的放大鏡你就能看到磁盤的表面有著無數(shù)的凹凸不平的元件，**凹下去的代表0，突出的代表1，**這就是計(jì)算機(jī)用來表現(xiàn)二進(jìn)制的方式。

1.ASCII

現(xiàn)在我們面臨了第一個(gè)問題：如何讓人類語言，比如英文被計(jì)算機(jī)理解？我們以英文為例，英文中有英文字母（大小寫）、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、特殊符號(hào)。如果我們將這些字母與符號(hào)給予固定的編號(hào)，然后將這些編號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槎M(jìn)制，那么計(jì)算機(jī)明顯就能夠正確讀取這些符號(hào)，同時(shí)通過這些編號(hào)，計(jì)算機(jī)也能夠?qū)⒍M(jìn)制轉(zhuǎn)化為編號(hào)對(duì)應(yīng)的字符再顯示給人類去閱讀。由此產(chǎn)生了我們最熟知的ASCII碼。ASCII 碼使用指定的7 位或8 位二進(jìn)制數(shù)組合來表示128 或256 種可能的字符。這樣在大部分情況下，英文與二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換就變得容易多了。

2.GB2312

然而，雖然計(jì)算機(jī)是美國人發(fā)明的，但是全世界的人都在使用計(jì)算機(jī)?，F(xiàn)在出現(xiàn)了另一個(gè)問題：如何讓中文被計(jì)算機(jī)理解？這下麻煩了，中文不像拉丁語系是由固定的字母排列組成的。ASCII 碼顯然沒辦法解決這個(gè)問題，為了解決這個(gè)問題中國國家標(biāo)準(zhǔn)總局1980年發(fā)布《信息交換用漢字編碼字符集》提出了GB2312編碼，用于解決漢字處理的問題。1995年又頒布了《漢字編碼擴(kuò)展規(guī)范》（GBK）。GBK與GB 2312—1980國家標(biāo)準(zhǔn)所對(duì)應(yīng)的內(nèi)碼標(biāo)準(zhǔn)兼容，同時(shí)在字匯一級(jí)支持ISO/IEC10646—1和GB 13000—1的全部中、日、韓（CJK）漢字，共計(jì)20902字。這樣我們就解決了計(jì)算機(jī)處理漢字的問題了。

3.Unicode

現(xiàn)在英文和中文問題被解決了，但新的問題又出現(xiàn)了。全球有那么多的國家不僅有英文、中文還有阿拉伯語、西班牙語、日語、韓語等等。難不成每種語言都做一種編碼？基于這種情況一種新的編碼誕生了：Unicode。Unicode又被稱為統(tǒng)一碼、萬國碼；它為每種語言中的每個(gè)字符設(shè)定了統(tǒng)一并且唯一的二進(jìn)制編碼，以滿足跨語言、跨平臺(tái)進(jìn)行文本轉(zhuǎn)換、處理的要求。 Unicode支持歐洲、非洲、中東、亞洲（包括統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的東亞象形漢字和韓國表音文字）。這樣不管你使用的是英文或者中文，日語或者韓語，在Unicode編碼中都有收錄，且對(duì)應(yīng)唯一的二進(jìn)制編碼。這樣大家都開心了，只要大家都用Unicode編碼，那就不存在這些轉(zhuǎn)碼的問題了，什么樣的字符都能夠解析了。

4.UTF-8

但是，由于Unicode收錄了更多的字符，可想而知它的解析效率相比ASCII碼和GB2312的速度要大大降低，而且由于Unicode通過增加一個(gè)高字節(jié)對(duì)ISO Latin-1字符集進(jìn)行擴(kuò)展，當(dāng)這些高字節(jié)位為0時(shí)，低字節(jié)就是ISO Latin-1字符。對(duì)可以用ASCII表示的字符使用Unicode并不高效，因?yàn)閁nicode比ASCII占用大一倍的空間，而對(duì)ASCII來說高字節(jié)的0對(duì)他毫無用處。為了解決這個(gè)問題，就出現(xiàn)了一些中間格式的字符集，他們被稱為 通用轉(zhuǎn)換格式，即UTF（Unicode Transformation Format）。而我們最常用的UTF-8就是這些轉(zhuǎn)換格式中的一種。在這里我們不去研究UTF-8到底是如何提高效率的，你只需要知道他們之間的關(guān)系即可。

總結(jié)：

1. 為了處理英文字符，產(chǎn)生了ASCII碼。
2. 為了處理中文字符，產(chǎn)生了GB2312。
3. 為了處理各國字符，產(chǎn)生了Unicode。
4. 為了提高Unicode存儲(chǔ)和傳輸性能，產(chǎn)生了UTF-8，它是Unicode的一種實(shí)現(xiàn)形式。

二、Python2中的字符編碼

1. Python2中默認(rèn)的字符編碼是ASCII碼，也就是說Python在處理數(shù)據(jù)時(shí)，只要數(shù)據(jù)沒有指定它的編碼類型，Python默認(rèn)將其當(dāng)做ASCII碼來進(jìn)行處理。這個(gè)問題最直接的表現(xiàn)在當(dāng)我們編寫的python文件中包含有中文字符時(shí)，在運(yùn)行時(shí)會(huì)提示出錯(cuò)。如圖：

這個(gè)問題出現(xiàn)的原因是：Python2會(huì)將整個(gè)python腳本中的內(nèi)容當(dāng)做ASCII碼去處理，當(dāng)腳本中出現(xiàn)了中文字符，比如這里的“小明”，我們知道ASCII碼是不能夠處理中文字符的，所以出現(xiàn)了這個(gè)錯(cuò)誤。 解決的辦法是：在文件頭部加入一行編碼聲明， 如圖：

# -*- coding: utf-8 -*-

這樣，Python在處理這個(gè)腳本時(shí)，會(huì)用UTF-8的編碼去處理整個(gè)腳本，就能夠正確的解析中文字符了。

2. Python2中字符串有str和unicode兩種類型。

上圖中展現(xiàn)出了Python2中字符串的兩種類型：

name變量被賦予了一個(gè)字符串“小明”；

unicode_name是name變量的unicode格式，這里我們使用了decode()方法，我們會(huì)在后面的內(nèi)容中詳細(xì)講解；

兩者在終端中返回了不同的字節(jié)串，type返回了不同的數(shù)據(jù)類型，但print打印出了相同的輸出。

這里我們注意到一個(gè)“字節(jié)串”的名稱，字節(jié)串是指該字符串在python中的標(biāo)準(zhǔn)形式，也就是說無論一個(gè)字符串是什么樣的編碼，在python中都會(huì)有一串字節(jié)串來進(jìn)行表示。字節(jié)串是沒有編碼的，對(duì)應(yīng)的最終交給計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù)形式。

3. Python2中可以直接查看到unicode的字節(jié)串。

在上圖中，輸入unicode_name的返回值，是一個(gè)unicode字節(jié)串，我們能夠直接看到這個(gè)字節(jié)串。而在python3中，我們將不能直接看到unicode字節(jié)串，它會(huì)被顯示為中文的“小明”；因?yàn)閜ython3默認(rèn)使用unicode編碼，unicode字節(jié)串將被直接處理為中文顯示出來。

總結(jié)：

1. Python2中默認(rèn)的字符編碼是ASCII碼。
2. Python2中字符串有str和unicode兩種類型。str有各種編碼的區(qū)別，unicode是沒有編碼的標(biāo)準(zhǔn)形式。
3. Python2中可以直接查看到unicode的字節(jié)串。

三、decode()與encode()方法

前面我們說了這么多都是為了這一節(jié)做鋪墊，現(xiàn)在我們開始來處理Python2中的字符編碼問題。我們首先要學(xué)習(xí)Python為我們提供的兩個(gè)轉(zhuǎn)換編碼的方法decode()與encode()。

decode()方法將其他編碼字符轉(zhuǎn)化為Unicode編碼字符。
encode()方法將Unicode編碼字符轉(zhuǎn)化為其他編碼字符。

話不多說，直接上圖：

chardet模塊可以檢測字符串編碼，沒有該模塊的可以用pip install chardet安裝。

首先解釋一下為什么name=”小明” 這里的小明是一個(gè)utf-8編碼的字符。因?yàn)槲沂褂玫氖荱buntu14.04操作系統(tǒng)，系統(tǒng)默認(rèn)的字符編碼就是UTF-8，所以當(dāng)我在終端將一個(gè)中文輸入時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)將這個(gè)中文字符以UTF-8的編碼傳遞給Python。所以如果你的系統(tǒng)是windows操作系統(tǒng)，而大多數(shù)情況下windows的系統(tǒng)編碼默認(rèn)是gb2312，那么在windows下做上圖的測試“小明”這個(gè)字符就是gb2312編碼。

上圖中我們將utf-8編碼的name通過decode()方法轉(zhuǎn)換為unicode_name,然后通過encode()方法將unicode_name轉(zhuǎn)換為gb2312_name。這時(shí)我們再用print去輸出gb2312編碼的字符時(shí)缺產(chǎn)生了一個(gè)奇怪的輸出。這是因?yàn)?strong>我的操作系統(tǒng)使用的是UTF-8編碼，對(duì)于gb2312編碼的字符自然不能夠正確解析，如果我們將該gb2312的字節(jié)串放在windows下輸出就能夠得到我們想要的中文，如圖：

所謂亂碼本質(zhì)上是系統(tǒng)編碼與所提供字符的編碼不一致導(dǎo)致的，我們舉一個(gè)例子：

小明的電腦中存了一個(gè)utf-8的字母A，存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中是1100001；

小紅的電腦中也存了一個(gè)gb2312的字母A，存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中是11000010；

當(dāng)小明與小紅交換信息時(shí)，各自的計(jì)算機(jī)就不會(huì)把對(duì)方傳遞過來的A識(shí)別為字母A，可能認(rèn)為這是字母B。

所以當(dāng)我們需要操作系統(tǒng)正確的輸出一個(gè)字符時(shí)，除了要知道該字符的字符編碼，也要知道自己系統(tǒng)所使用的字符編碼。如果系統(tǒng)使用的是UTF-8編碼，處理的卻是gb2312的字符就會(huì)出現(xiàn)所謂“亂碼”。

一個(gè)Tips：decode()方法與在字符串前加u的方法實(shí)現(xiàn)的效果相同比如u'小明'

總結(jié)：

• Python2的對(duì)于字符編碼的轉(zhuǎn)換要以u(píng)nicode作為“中間人”進(jìn)行轉(zhuǎn)化。

• 知道自己系統(tǒng)的字符編碼（Linux默認(rèn)utf-8，Windows默認(rèn)GB2312），對(duì)癥下藥。

四、一個(gè)字符編碼的例子

在Linux操作系統(tǒng)下使用python2下獲取網(wǎng)易首頁的title，并以正確的中文顯示出來

163的首頁使用的字符編碼是gb2312，而我們前面提到過Linux下的默認(rèn)字符編碼為UTF-8，我們測試一下直接提取會(huì)不會(huì)出現(xiàn)亂碼問題。

我們發(fā)現(xiàn)確實(shí)提取到的title并不能正確顯示，因?yàn)榫W(wǎng)頁中已經(jīng)聲明了它是一個(gè)gb2312的字符編碼，而我的系統(tǒng)中默認(rèn)的字符編碼為UTF-8顯然，我必須要將title轉(zhuǎn)換為UTF-8的字符。

其實(shí)由于utf-8屬于unicode字符編碼，在Linux中我們可以直接打印出unicode編碼的字符。如：

現(xiàn)在我們在Windows用Python2來做另一個(gè)實(shí)驗(yàn)，這次我們換成百度首頁的title：

這次我們發(fā)現(xiàn)網(wǎng)頁上的字符編碼為utf-8，那么我在Windows下會(huì)不會(huì)出現(xiàn)亂碼：

所以我們再次強(qiáng)調(diào)：亂碼本質(zhì)上是系統(tǒng)編碼與所提供字符的編碼不一致導(dǎo)致的

在Pyhon3中字符編碼有了很大改善最主要的有以下幾點(diǎn)：

• Python 3的源碼.py文件 的默認(rèn)編碼方式為UTF-8，所以在Python3中你可以不用在py腳本中寫coding聲明，并且系統(tǒng)傳遞給python的字符不再受系統(tǒng)默認(rèn)編碼的影響，統(tǒng)一為unicode編碼。

• 將字符串和字節(jié)序列做了區(qū)別，字符串str是字符串標(biāo)準(zhǔn)形式與2.x中unicode類似，bytes類似2.x中的str有各種編碼區(qū)別。bytes通過解碼轉(zhuǎn)化成str,str通過編碼轉(zhuǎn)化成bytes。

PS：有一個(gè)小問題被許多新手所困擾，我們來看一下圖片

我們看到當(dāng)一個(gè)中文字符出現(xiàn)在一個(gè)list(或tuple、dict)中時(shí)，它并不會(huì)被顯示為一個(gè)中文而是字節(jié)串。但當(dāng)該字符串從list中提取出來再print時(shí)就能夠正常顯示為中文。字節(jié)串是所有字符在python中的“本質(zhì)”形態(tài)，所以你可以簡單的理解為list中呈現(xiàn)出的字節(jié)串是給計(jì)算機(jī)看的。

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