Python的编解码问题

对于使用Python来做数据科学的我，第一个遇到的困难就是Python2的编解码错误。由于项目上比较急，一直没有时间深入探索，只能先改用Python3解决。实际上，如果不弄清楚问题的本质，在Python3中还会出现另一些编解码问题。近期有时间，将这个问题好好地进行了梳理。

问题1：用python2.x运行的程序文件中有中文就出错

程序文件名chinese.py

```my_chinese = "中国"

print my_chinese

1

2

```

在终端输入命令python chinese.py，会出现如下错误提示：

错误提示

原因：

python是一种先编译后解释的语言，它在执行python xxx.py时，需要先对程序文件进行编译。编译器首先要读取文件，这时如果没有声明文件编码方式，编译器会使用默认的ASCII来对字节进行解码。这时，如果文件中包含非ASCII字符编码的字节，就会报错。

解决方案：

在程序文件chinese.py的第一行或第二行加入#coding:utf-8。其实，如果懂正则表达式的话，其实符合coding[:=]\s*([-\w.]+)都可以。

问题2：unicode编码解码错误

UnicodeEncodeError:

UnicodeEncodeError

UnicodeDecodeError:

UnicodeDecodeError

原因：

这个问题主要发生在程序的输入输出阶段，由自动的隐式转换造成。

输出前的数据是字符，需要把它编码为字节。如果没有对其以正确的方式编码，就会出现UnicodeEncodeError

输入前的数据是字节，需要把它解码为字符。如果没有对其以正确的方式解码，就会出现UnicodeDecodeError

对字节进行编码操作会产生UnicodeDecodeError；对字符进行解码操作会产生UnicodeEncodeError

解决方案：

输入之前和输出之后数据都是字节的形式，中间都是unicode。所以，主要弄清楚数据在输入输出阶段的情况：

1. 数据是字节还是字符。字节通过解码变成字符，字符通过编码编程字节。

2. 输入前数据是什么编码格式，所采用的方法使用什么解码方式，保证方法能够正确解码。

3. 输出时需要什么样的编码格式，所采用的方法使用什么编码方式，保证能正确编码。

举例：

1. 解码错误

一般要读的文件都是以某种方式编码的字节，如utf-8，我们要弄清楚我们读文件的方法（如open）采用什么方式进行解码，如果不是utf-8，则会出现UnicodeDecodeError错误。

2. 编码错误

如果输入的数据是unicode字符，但其中包含非ASCII字符，就不能采用ASCII编码方法进行编码。如果用了，就会出现UnicodeEncodeError错误。应该采用utf-8等方式编码

总之，出现编解码错误的本质就是上面描述的内容，只要找到的发生问题的点，然后弄这个点做了什么，一切编解码问题就迎刃而解。

编解码问题涉及到一些背景知识，看这篇文章前建议先去了解一下。