在 Python 3 中，encode() 和 decode() 方法用于在字符串（str）和字节字符串（bytes）之间进行转换。这两种方法都是字符串和字节字符串对象的一部分，用于处理文本数据的编码和解码。

编码（Encode）

当你有一个字符串（str）并希望将其转换为字节字符串（bytes）时，你可以使用 encode() 方法。这通常在你准备将文本数据写入二进制文件或发送到网络时使用。

# 字符串
text = "Hello, world!"

# 将字符串编码为字节字符串（默认使用 UTF-8 编码）
encoded = text.encode('utf-8')

print(encoded)  # 输出: b'Hello, world!'
print(type(encoded))  # 输出: <class 'bytes'>

你可以选择不同的编码方式，如 ascii、utf-8、utf-16 等。如果文本包含无法在所选编码中表示的字符，将引发一个 UnicodeEncodeError。

解码（Decode）

相反，当你有一个字节字符串并希望将其转换为字符串时，你可以使用 decode() 方法。这在你从二进制文件读取文本数据或从网络接收文本数据时使用。

# 字节字符串
bytes_data = b"Hello, world!"

# 将字节字符串解码为字符串（默认使用 UTF-8 编码）
decoded = bytes_data.decode('utf-8')

print(decoded)  # 输出: Hello, world!
print(type(decoded))  # 输出: <class 'str'>

同样，你可以选择不同的编码方式来解码字节字符串。如果字节字符串包含无法在所选编码中解码的字节序列，将引发一个 UnicodeDecodeError。

错误处理

在编码和解码时，如果遇到错误，你可以指定错误处理策略。常见的策略有：

  • 'strict'：默认策略，遇到错误会抛出异常。
  • 'ignore'：忽略错误的字符，不进行编码或解码。
  • 'replace'：用一个特殊的替换字符来替换错误的字符。
  • 'xmlcharrefreplace'：用 XML 特征引用来替换无法编码的字符。
  • 'backslashreplace'：用 Python 字符串中的反斜杠转义序列来替换无法编码的字符。

例如，使用 ignore 策略：

# 包含无法在 ASCII 编码中表示的字符
text = "Hello, world! 👋"

# 忽略无法编码的字符
encoded = text.encode('ascii', 'ignore')
print(encoded)  # 输出: b'Hello, world! '

# 解码时也忽略无法解码的字节
bytes_data = b"Hello, world! \xf0\x9f\x91\x8b"
decoded = bytes_data.decode('ascii', 'ignore')
print(decoded)  # 输出: Hello, world!

在处理文本数据时，正确地使用 encode() 和 decode() 方法以及适当的错误处理策略是非常重要的。