字符和数字
且记住计算机中的所有一切都是数!,变化的不过是表现形式而已。
不同的语言默认的表现形式不一样,比如C语言中,char(97)等于 'a',而Python中str(97)却等于'97'。
可以这么说C语言表现了'a'的本质->数字97,而Python为了服务人类,已经改变了原来的数值变成了数组,'97'的本质是[57,55]这个数组。
复杂的字符与数组
简单的字符比如‘a’可以用单个数来表示,这些原始的简单字符被编码为数字,史称ASCII编码。ASCII编码规定了128个数字表现为字符的规则。
复杂的字符或者字符串则需要数组来承载,比如汉字、日语等语言,但是由于不同国家的程序员不同,所以制定了不同的数字到字符的表现形式的规则,这就是编码规则,最熟悉的就是中国的 ‘gbk ’了,当然ASCII编码也是其中一种规则。
其中gbk编码中,每个字所需要的数组空间也不一样,有的可能需要一个位置,有的可能需要两三个位置。
过多的编码导致的不和谐需要统一,所以Unicode出来了,Unicode规定了每个字的编号。但是Unicode没有规定具体的存储格式,所以Unicode只是一个标准,还没有到编码的程度。Unicode具体编码格式可以有UTF-8,UTF-16,UTF-32等
UTF-8 是目前互联网上使用最广泛的一种 Unicode 编码方式,它的最大特点就是可变长。它可以使用 1 - 4 个字节表示一个字符,根据字符的不同变换长度。编码规则如下:
- 对于单个字节的字符,第一位设为 0,后面的 7 位对应这个字符的 Unicode 码点。因此,对于英文中的 0 - 127 号字符,与 ASCII 码完全相同。这意味着 ASCII 码那个年代的文档用 UTF-8 编码打开完全没有问题。
- 对于需要使用 N 个字节来表示的字符(N > 1),第一个字节的前 N 位都设为 1,第 N + 1 位设为0,剩余的 N - 1 个字节的前两位都设位 10,剩下的二进制位则使用这个字符的 Unicode 码点来填充。
Unicode 十六进制码点 | UTF-8 二进制 |
---|---|
0000 0000 - 0000 007F | 0xxxxxxx |
0000 0080 - 0000 07FF | 110xxxxx 10xxxxxx |
0000 0800 - 0000 FFFF | 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx |
0001 0000 - 0010 FFFF | 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx |
Python中的表现形式
以上就是关于字符和数字的通用知识,那么在Python中是如何转换的呢?
-
字符到数字
1.1 到对应的编码数字:ord('a')
会输出97
,ord('三')
会输出19977
。
1.2 到对应的显示数字:int('1')
会输出1
-
数字到字符
2.1 编码数字到对应的字符:chr(97)
会输出'a'
,chr(19977)
会输出'三'
。
2.2 到对应的显示数字:str(1)
会输出'1'
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字符串到数组
3.1 字符串到对应的编码数字
字符串的话就需要考虑到编码规则了,'三三'.encode('utf-8')
输出b'\xe4\xb8\x89\xe4\xb8\x89'
,然而这个仍然是字符串。使用int.from_bytes(b'\xe4',byteorder='big')
则输出228
。
3.2 到对应的显示数字:int('1234')
会输出1234
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数组到字符串
4.1 编码数组到对应的字符
数组需要先处理为字符串,假定已经得到'e4b889e4b889'
,那么需要先转为bytes:bytes.fromhex('e4b889e4b889')
,那么我们得到了bytes数组(字符串的存储格式):b'\xe4\xb8\x89\xe4\xb8\x89'
,我们要看字符串的话,进一步执行b'\xe4\xb8\x89\xe4\xb8\x89'.decode('utf-8')
,那么我们可以得到'三三'
。
4.2 到对应的显示数字:str(11)
会输出'11'
注意:
- 二进制、八进制、十进制、十六进制的实际存储都是一样的,即0b10000
二进制
、0o20八进制
、16十进制
、0x10十六进制
其实都是十进制的16。 - 待续
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