Python 字符串（string）和字节型（bytes）

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原创最新推荐文章于 2026-07-12 15:03:27 发布 9.2k 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

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Python 字符串（string）和字节型（bytes）

1. 编码常识
2. Python3字符串和字节型
3. 应用
- 文本

字符串平常用的比较多，该篇主要记录一下Python处理字节型，顺便对基础知识做一下回顾和小结。

Python3最重要的新特性之一是对字符串和二进制数据流做了明确的区分：

文本总是Unicode，由str类型表示
二进制数据则由bytes类型表示
Python3不会以任意隐式的方式~~混用str和bytes~~
你不能拼接字符串和字节流，也无法在字节流里搜索字符串（反之亦然），也不能将字符串传入参数为字节流的函数（反之亦然）

1. 编码常识

比特、字节、字符

计算机存储信息的最小单位，称之为位(bit)，音译为比特，二进制的一个“0”或一个“1”叫一位。
计算机存储容量基本单位是字节(Byte)，音译为拜特，8个二进制位组成1个字节。

最早的计算机在设计时采用8个比特（bit）作为一个字节（byte）
所以，一个字节能表示的最大的整数就是255（二进制11111111=十进制255），如果要表示更大的整数，就必须用更多的字节。
计算机存储容量大小以字节数来度量，1024进位制

1024B=1K(千)B
1024KB=1M(兆)B
1024MB=1G(吉)B
1024GB=1T(太)B
字符是一种符号，同以上说的存储单位不是一回事，是指计算机中使用的文字和符号。

ASCII编码

只能表示127个字符，包括大小写英文字母、数字和一些符号
用一个字节表示一个字符

GBK

Unicode

把所有语言都统一到一套编码里
用两个字节表示一个字符

UTF-8编码

把Unicode编码转化为“可变长编码”
UTF-8编码把一个Unicode字符根据不同的数字大小编码成1-6个字节，常用的英文字母被编码成1个字节，汉字通常是3个字节，只有很生僻的字符才会被编码成4-6个字节。

小结

在计算机内存中，统一使用Unicode编码
当需要保存到硬盘或者需要传输的时候，就转换为UTF-8编码。

2. Python3字符串和字节型

概述

Python的字符串类型是str，在内存中以Unicode表示，一个字符对应若干个字节
如果要在网络上传输，或者保存到磁盘上，就需要把str 编码以字节为单位的bytes，即网络传输和接收到的数据都是bytes，如过想要解读则需要将bytes 解码为str

bytes只负责以字节序列的形式（二进制形式）来存储数据，至于这些数据到底表示什么内容（字符串，数字，图片，音频等），完全由程序的解析方式决定，如果采用合适的字符编码方式（字符集），字节串可以恢复成字符串，反之亦然，字符串也可以转换成字节串。

用法

bytes类型：x = b'ABC'；str类型：x = ‘ABC’

要注意区分'ABC'和b'ABC'：
'ABC'是str，b'ABC'的内容虽然显示得和前者一样，但bytes的每个字符都只占用一个字节。
str （以Unicode表示）编码为指定bytes：'ABC'.encode('ascii')或者'中文'.encode('utf-8')

注意：
纯英文的str可以用ASCII编码为bytes，内容是一样的，含有中文的str可以用UTF-8编码为bytes。
含有中文的str无法用ASCII编码，因为中文编码的范围超过了ASCII编码的范围，Python会报错。
在bytes中，无法显示为ASCII字符的字节，用\x##显示
这句话意思是，对于bytes，不被ASCII表示的字符，用\x##显示出来
计算str包含度多少字符：len(str)
计算bytes包含的字节数：len(bytes)

小结

在将字符串存入磁盘和从磁盘读取字符串的过程中，Python自动地帮你完成了编码和解码的工作，你不需要关心它的过程。
使用bytes类型，实质上是告诉Python，不需要它帮你自动地完成编码和解码的工作，而是用户自己手动进行，并指定编码格式。
Python已经严格区分了bytes和str两种数据类型，你不能在需要bytes类型参数的时候使用str参数，反之亦然。这点在读写磁盘文件时容易碰到。
python3默认的编码时，Unicode用字符串表示，二进制数据由bytes类型表示。
encode：将str转换为bytes，是一个编码的过程；decode：将bytes转换为str，是一个解码的过程
一句话总结？：不论是网络传输还是保存到硬盘上，都是脱离了内存空间，所以可以粗略的概括为在内存里以Unicode编码（Python3 str类型）存在，想要离开内存就必须转换为字节型（Python3 bytes类型））

文本字符串和字节字符串

第一次看到“文本字符串”就有些懵逼，后来才明白文本字符串类型就是str类型嘛。

Python语言有两种不同的字符串，一个用于存储文本，一个用于存储原始字节：

文本字符串内部使用Unicode存储，Python3中被命名为str
字节字符串存储原始字节并显示ASCII，Python3中被命名为bytes。

3. 应用

文本

文件总是存储字节，为了使用文件中读取的文本数据，必须首先将其解码为一个文本字符串。

python3中，文本正常情况下会自动为你解码，所以打开或读取文件会得到一个文本字符串。
使用的解码方式取决系统，在mac os 或者大多数linux系统中，首选编码是utf-8，但windows不一定。
可以使用locale.getpreferredencoding()方法得到系统的默认解码方式。

主要参考：