BOM
自标记文件编码，UTF编码系列采用的是BOM技术，就是使用一个特殊字符（zero width no-break space），一个Unicode没用到的码位，其值为0XFEFF，放置在文件开头，当编辑器读的时候，看到这个BOM就知道文件采用的什么编码。
es = 'A'
codes = ['utf-32','utf-16']
print([es.encode(code) for code in codes])
其输出[b’xffxfex00x00Ax00x00x00′, b’xffxfeAx00′]，字节序列开头的xffxfe就是BOM，有时候他可能是xfexff的形式，这说明文本是大字节序。0xFEFF的UTF-8编码是0xef0xbb0xbf。
当我们使用UTF-16LE或者BE编码时，其输出不带BOM头。这是因为程序认为我们既然明确指定了带大小端的编码，说明我们知道并掌握自己怎么使用字节序列。
Windows记事本中的BOM
BOM技术在Windows的记事本中比较常见，新建一个文本文件，写入相同内容，然后另存为记事本支持的四种格式：ANSI、Unicode、Unicode big endian、utf-8，查看其二进制形式，可见其BOM字段和相应编码的字节序列。Python打开文件时的’b’选项，使用二进制模式读取。
# 文件内容都是：abAB巩★☆，但另存为时选择的编码格式不同。
fs = ['ansi.txt','unicode.txt','unicode big endian.txt','utf-8.txt']
for f in fs:
with open(f,'rb') as f_:
print(f_.readline())
输出是：
b'abABxb9xaexa1xefxa1xee'
b'xffxfeax00bx00Ax00Bx00xe9x5dx05x26x06x26'
b'xfexffx00ax00bx00Ax00Bx5dxe9x26x05x26x06'
b'xefxbbxbfabABxe5xb7xa9xe2x98x85xe2x98x86'
从字符巩可以看出
其它编辑器的BOM
记事本使用BOM作文本编码信息的自标记，但是这并不是对编辑器的强制要求，也就是可带可不带，比如Linux下VIM编辑器，就不带BOM信息，这也是跨操作系统、编辑器编辑时，经常遇到问题的地方。
vim设置中，查询BOM:set bomb?，取消BOM：:set nobomb，设置BOM:set bomb
上文中的ANSI为啥是GB系列编码呢？
Windows的ANSI和代码页
至于ANSI格式为什么用GB系编码形式，需要多说一句。ANSI是美国国家标准协会，各国（非拉丁语系国家）指定自身文字编码，得到ANSI的认可之后使用。所以各个国家的ANSI实际指代编码各不相同换行符的ascii码值是，比如中国是GB2312，日本JIT，台湾地区Big5。ANSI实际是指向具体编码的“指针”。
相较于，Windows记事本用ANSI来指代本地区的编码；Windows系统用代码页指代本系统编码换行符的ascii码值是，但这两个概念可视为一个概念。代码页或ANSI从命令行窗口输入chcp可见。比如简体中文的操作系统会返回活动代码页；936，这就是CP936，也就是GBK编码规范。代码页也是指向具体编码的“指针”。
在记事本选择ANSI格式，实际是选择当前系统的活动代码页指代的具体编码，本例中选记事本ANSI，就是选代码页936，代码页CP936就指向GBK编码。
在Unix系统和Windows系统间切换时，经常出现文本出现^M和所有行挤成一行的问题。
换行符问题
Window下，UE编辑器或者vim的十六进制打开文件时，可看到文件的最后有0x0d0a这两个字节。这分别是Windows中的换行（0x0a或n）和回车（0x0d或r）的ASCII码。
VIM编辑器使用命令:% ! xxd转换位十六进制显示；使用命令:% ! xxd -r转换为文本显示。
这要从机械打字机说起，机械打字机打印完一整行之后，需要手动将“车”拉回到左侧，在回车的过程中，打字机自动完成了换行的操作，就可以继续打印第二行。
Mac系统使用回车r表示换行。
Python编程中编码问题
以上，我们理清了字符编码的发展脉络，知道了BOM以及不同操作系统、编辑器对BOM的应用。在Python编程中，我们如何处理编码问题呢？有以下几个注意事项：
建议使用UTF-8
为了国际交流的便捷，Python使用UTF-8作为默认编码格式，在日常网页编程，数据库默认编码，以及文本存储时都建议使用UTF-8。
decode和encode用法
什么时候encode，什么时候decode呢？需要记住一个原则：Python3字符串是Unicode码位，也就是说所有Python字面量实际是Unicode码位整数。所有转换都要以Unicode码位为中间体：
str = 'abAB巩' #Unicode码位
gbk_seq = str.encode('gbk') #Unicode码位转GBK字节序列
str2 = gbk_seq.decode('gbk') #GBK字节序列转Unicode码位
utf_seq= str2.encode('utf-8') #Unicode码位转UTF-8字节序列
print(str,str2,gbk_seq,utf_seq)
Python2字面量实际是带有编码格式的字节序列。
三明治原则
三明治原则是在读写文件时，一定显式指定文件编码，确保Python程序中只处理Unicode码位，而不涉及字节序列。只有在输入和输出时，文件才转换为相应编码下的字节流。这种两端有具体编码，内里只有Unicode的处理方式，像两片面包夹着食材，所以称为三明治原则。
with open('ansi.txt','r',encoding='gbk')as f,open('u8.txt','w',encoding='utf-8') as f2:
s = f.readline()
s = s[::-1]
f2.write(s)
以上代码，s字符串相关的处理都是Unicode码位。只有输入和输出时，才指定了相应的编码GBK和UTF-8。
不要使用python2
不要使用python2！Python2中的Str类型，既是字符串，又是字节序列类型，特别复杂。非有特殊要求，建议不要使用。以下内容，足以一窥Python2的复杂：
Python2中，s = ‘abAB巩’，是一个字节序列，它的具体值根据采用的编码（GBK，UTF-8）而不同。u = u’abAB巩’表示的是Unicode码位。另外Python2中的编码类型声明# -*- coding:utf-8声明的是程序中常量的编码类型，需要和文本保存编码类型一致。
使用chardet推测字节序列的编码
若无法确定字节流的编码，模块chardet可用来推测字节流的编码。
import chardet
chardet.detect(b'xefxbbxbfabABxe5xb7xa9xe2x98x85xe2x98x86')
返回是一个字典{‘encoding’:’utf-8′,…}，指出了最可能的编码及其可信度。
总结本系列总结
为了自标记文件编码，引入了BOM标签。我们分析了BOM在记事本中的表现，了解了BOM并不是强制要求。
了解了BOM、换行符导致的Linux和Windows之间的许多问题。
学习了Python中编程的三明治原则；读写文件时，显式指明文件编码。
人类交流因语言文字不同，造成很大困扰，无数IT从业人员也遇到各种乱码折磨，不认真攻克编码问题，他就会时不时跳出来。需要我们认清编码是发展和优化平衡的结果，包含了一系列优化、例外和兼容。
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作者：巩庆奎，大奎，对计算机、电子信息工程感兴趣。gongqingkui at 126.com
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