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五分钟战胜Python字符编码

五分钟战胜Python字符编码

作者: LittleCoder | 来源:发表于2016-06-23 10:55 被阅读1153次

    对于很多接触Python的人而言,字符的处理和语言整体的温顺可靠相比显得格外桀骜不驯难以驾驭。

    本文不谈复杂的理论,就经验教你字符处理八字真言:确定编码,同类交互。

    文章针对Python 2.7,主要因为3对的编码已经有了很大的改善并且实际原理一样,更改一下操作命令即可。

    了解完本文,你可以轻松解决文字处理,特殊平台(Windows?)下的编码,爬虫编码等问题。

    阅读建议

    本文分为如下几个部分:

    • 原理
    • 具体操作
    • 建议的使用习惯
    • 疑难问题解答

    如果想要了解我给出的使用习惯,可以直接跳到建议的使用习惯。

    如果只想要解决相关问题可以直接跳到疑难问题解答。

    希望本文能够帮到你。

    原理

    为了理解方便,这里不谈理论只做类比,具体想要进一步了解各种编码的理论的搜狗一下好了。

    首先说一下我们为什么会碰到各式各样的编码问题:

    • 因为我们没有统一编码
    • 因为我们没有用对命令(传对数据)

    再说一下编码是什么,Python的编码看似复杂,实际上可以看做只有两类编码:Unicode,二进制

    • Unicode 相信都很熟悉:,就是\u0000这样的
    • 二进制编码也很简单,就是\x00\x00这样的,平常看到的utf-8,cp936都是二进制编码
    • 二进制编码是具象的,10001100原样就可以存储,而Unicode是抽象的,不能这样存
    #coding=utf8
    
    # Unicode编码演示
    print('Unicode:')
    print(repr(u'Unicode编码'))`
    
    # 二进制编码演示
    print(u'二进制编码:')
    print(repr('Unicode编码'))`
    
    # 只是看个样子,代码不必去深究
    

    再说怎么做,就是只有同种编码之间才可以操作

    • 举个简单的类比
    就把一串数据比为烤鸭,我们作为人和鸭子不同种看待烤鸭的态度完全不一样。
    我们看到的是晚上的配菜,鸭子看到的是自己二舅。
    那么我在逛烤鸭店的时候用错编码就会报错。
    因为我在烤鸭店看到了满世界的二舅。
    
    • 这里说的同种就是我们熟悉的各种编码方式:utf-8,unicode,ucs-bom
    • 这也就是编码问题的核心,非常重要。

    最后说一下Python的环境

    • 本身代码是用Ascii解码的,文件里有Ascii无法解码的内容的话要告知Python怎么解码
    • 内部大量命令都是默认接受Unicode
    # 告知的命令就是下面这一行,删掉就会报错
    #coding=utf8
    print(u'测试编码')
    

    具体操作

    拿到各种编码的内容自然是不用说,那么如果我们想要自己构造怎么做呢,看下面:

    #coding=utf8
    
    # 字符串前面加u会默认构造出Unicode的字符串
    unicodeString = u'Unicode字符串'
    
    # 字符串前面什么都不加会构造出默认编码(首行限定了现在的utf8)的字符串
    utf8String = 'Utf-8字符串'
    
    # 当然,没有首行,默认的编码是Ascii
    

    那么他们之间怎么转换呢,同样很简单:

    # 接上一段程序
    
    # Unicode转化为二进制编码中的一种:utf8
    unicodeString.encode('utf8')
    
    # 二进制编码根据自己的编码种类转化为Unicode
    utf8String.decode('utf8')
    
    # 如果二进制编码中混进了奇怪的东西可以根据需求用特殊的decode策略
    print(repr('u8字\x00符串'.decode('utf8', 'replace')))
    

    那么怎么样会出现问题呢:

    # 接上一段程序
    
    # 如果我们把他们转化成同样的编码方式就可以操作(例如相加)
    print(repr(unicodeString + utf8String.decode('utf8')))
    print(repr(unicodeString.encode('utf8') + utf8String))
    
    # 但如果不转化,当然就会出现满世界的烤鸭二舅啦
    unicodeString + utf8String
    
    # 所以另一方面也发现,编码转换是需要我们告诉程序怎么做的
    # 所有`decode`操作都会生成Unicode编码,这是为了方便我之前说的大量接受Unicode的内部命令
    

    所以我们需要确定程序使用的编码,这是我们需要告诉程序的东西

    • 一方面在操作字符串的时候确定是同种编码
    • 另一方面在使用非自己写的命令时,一般使用Unicode,或者使用接收二进制编码的命令
    #coding=utf8
    # 这里拿写入文件举例
    
    # 一般使用Unicode
    with open('Unicode.txt', 'w') as f: f.write(u'Unicode测试')
    
    # 或者使用接收二进制编码的命令
    with open('Utf8.txt', 'wb') as f: f.write('Utf8测试')
    
    # 你可以反过来做个测试,自然会报错
    # 二进制的命令方便了在不知道怎么解码的情况下也能进行操作(写入文件)
    

    我建议的使用习惯

    相信到这里我已经把我对于编码的理解讲完了。

    我们为什么会碰到各式各样的编码问题:

    • 因为我们没有统一编码
    • 因为我们没有用对命令(传对数据)

    所以这里再重申一下八字真言:确定编码,同类交互

    • 碰到问题,问一下自己,我现在是哪种编码
    • 同一种编码才能交互,那我应该是哪种编码

    这里给出我的使用习惯:

    • 确定一种内部编码
    • 内部编码的选择优先级如下:程序必须使用的编码、第三方包使用的编码、你喜欢的编码、Unicode
    • 在输出时再更改到特定的编码

    记得在开始整个程序之前确定内部的编码,否则编码一团糟会产生很多不必要的bug。

    不要迷信内部Unicode,例如Evernote开发就应该根据第三方包使用的Utf8确定内部编码。

    疑难问题解答

    编码识别

    说了要确定编码,那么拿到一串二进制要怎么确定编码呢?

    最简单的方法是chardet:(需要安装)

    python -m pip install chardet
    

    使用非常简单:

    #coding=utf8
    
    from chardet import detect
    print(detect('这是一串utf8的测试字符'))
    
    # 结果:`{'confidence': 0.99, 'encoding': 'utf-8'}`
    

    另外例如抓取网站,那么头文件中很有可能有提示如何解码,记得不要忘记了。

    编码转换

    很可能因为字符串中参杂了奇怪的东西,导致即使编码种类正确,依旧无法解码。

    我知道我之前讲过了,但可能有人直接跳疑难问题解答嘛。

    这里可以使用decode的第二个参数:

    #coding=utf8
    
    # 字符串中混进了\x00
    rubbishUtf8String = 'Utf-8字\x00符串'
    
    print(repr(rubbishUtf8String.decode('utf8', 'replace')))
    
    print(repr(rubbishUtf8String.decode('utf8', 'ignore')))
    

    特殊平台下编码

    很多人都说Windows是个坑,即使在Python 3下面也一样。

    因为中文文件名出来都是乱码。

    这里使用一个取巧的方法:平台编码再特殊,起码命令行读取和创建一个文件夹不会出乱码吧。

    import sys, os
    
    for folder in os.walk('.').next()[1]:
        print(folder.decode(sys.stdin.encoding))
    

    同样的输入输出也可以这样做优化:

    import sys
    
    def sys_print(msg):
        print(msg.encode(sys.stdin.encoding))
    
    def sys_input(msg):
        return raw_input(msg.encode(sys.stdin.encoding)).decode(sys.stdin.encoding)
    

    文件写入

    如果抓下来一个内容不知道怎么解码,但还是想要写入文件怎么办

    写入文件的时候制定用二进制命令即可:

    #coding=utf8
    import urllib
    
    with open('Utf8.txt', 'wb') as f: f.write('Utf8测试')
    
    # 比如抓了个网页,不知道编码也可以写入文件进行一系列操作
    
    content = urllib.urlopen('http://www.baidu.com').read()
    with open('baidu.txt', 'wb') as f: f.write(content)
    

    裸Unicode字符

    Unicode存成六个Ascii字符怎么办?其实也可以decode

    #coding=utf8
    # 这是普通的Unicode
    s = u'测'
    for i in s: print(i)
    print(repr(s))
    
    # 这是裸Unicode,实际存成了六个Ascii
    s = repr(s)[2:-1]
    for i in s: print(i)
    print(repr(s))
    
    # 转化其实也很简单
    s = s.decode('unicode-escape')
    for i in s: print(i)
    print(repr(s))
    

    结束语

    希望读完这篇文章能对你有帮助,有什么不足之处万望指正(鞠躬)。

    有什么想法或者想要关注我的更新,欢迎来GithubStar或者Fork我的项目。

    160623

    LittleCoder

    EOF

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      网友评论

      • weakish:python3 msys2 下仍然是 `\xxx` 或者 'gbk' codec can't decode byte (sys.stdin.input 的值是 cp936)。raw byte 方式是可以的 `sys.stdout.buffer.write(string.encode('utf-8'))`
        LittleCoder:是说decode通过input拿到的字符串吗?
      • dofine:赞一个,讲得很清楚~
      • 7296791ae90d:好长,先收藏了

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