极客教程Python str 转 byte 全解析
前言
在 Python 中，字符串（str）和字节流（byte）是广泛使用的数据类型。字符串是由字符组成的，可以直接被人类读取，例如 hello, world。而字节流是由字节组成的，只能被计算机解析，例如 b'hello, world'。
在某些情况下，我们需要将字符串转换为字节流，或者将字节流转换为字符串。本文将全面解析 Python 中字符串（str）和字节流（byte）之间的转换。
字符串和字节流的基本概念
在深入讨论转换之前，我们先来了解一些基本概念。
字符串
字符串是由字符组成的有序序列。在 Python 中，字符串是不可变的（immutable），也就是说，字符串一旦创建就不能修改。我们可以使用单引号、双引号或三引号来创建字符串，例如：
s1 = 'hello'
s2 = "world"
s3 = """hello, world"""
需要注意的是，Python 中的字符串是 Unicode 编码的，可以包含任意字符。Unicode 是一种通用的字符编码标准，可以表示几乎所有的字符。在 Python 3 中，默认的字符编码为 UTF-8。
字节流
字节流是由字节组成的有序序列。字节是计算机中最小的存储单位，一个字节由 8 个二进制位组成，可以表示 0 到 255 之间的整数。
在 Python 中，字节流是可变的（mutable），可以通过索引来修改其中的某个字节。我们可以使用前缀 b 来创建字节流，例如：
b1 = b'hello'
b2 = bytes("hello", encoding="utf-8")
需要注意的是，字节流是对字符串进行编码得到的结果，不同的编码方式会得到不同的字节流。常见的编码方式有 UTF-8、ASCII、GBK 等。
字符串转字节流
在 Python 中，将字符串转换为字节流有两种方式：编码 (encode) 和转换 (encode)。
编码
编码是将字符串转换为字节流的过程。我们可以使用字符串的 encode() 方法来进行编码。这个方法接受一个参数，即编码方式（默认为 UTF-8），返回一个字节流对象。
例如，将字符串 "hello, world" 转换为字节流：
s = "hello, world"
b = s.encode()
print(b)
输出为：
b'hello, world'
在这个示例中，字符串 "hello, world" 被转换为字节流 b'hello, world'。可以看到，转换后的字节流以 b 开头，表示这是一个字节流对象。
如果要使用其他编码方式进行转换，可以指定相应的参数：
s = "你好，世界"
b = s.encode(encoding="GBK")
print(b)
输出为：
b'\xc4\xe3\xba\xc3\xa3\xac\xc7\xe5\xca\xd3'
在这个示例中，字符串 "你好，世界" 被使用 GBK 编码转换为字节流 b'\xc4\xe3\xba\xc3\xa3\xac\xc7\xe5\xca\xd3'。
转换
转换是将字符串转换为字节流的另一种方式。我们可以使用字节流的 bytes() 构造函数来进行转换。这个构造函数接受一个参数，即字符串，返回一个字节流对象。
例如，将字符串 "hello, world" 转换为字节流：
s = "hello, world"
b = bytes(s, encoding="utf-8")
print(b)
输出为：
b'hello, world'
在这个示例中，字符串 "hello, world" 被转换为字节流 b'hello, world'。
如果要使用其他编码方式进行转换，可以指定相应的参数：
s = "你好，世界"
b = bytes(s, encoding="GBK")
print(b)
输出为：
b'\xc4\xe3\xba\xc3\xa3\xac\xc7\xe5\xca\xd3'
在这个示例中，字符串 "你好，世界" 被使用 GBK 编码转换为字节流 b'\xc4\xe3\xba\xc3\xa3\xac\xc7\xe5\xca\xd3'。
字节流转字符串
在 Python 中，将字节流转换为字符串有两种方式：解码 (decode) 和转换 (decode)。
解码
解码是将字节流转换为字符串的过程。我们可以使用字节流的 decode() 方法来进行解码。这个方法接受一个参数，即编码方式（默认为 UTF-8），返回一个字符串对象。
例如，将字节流 b'hello, world' 解码为字符串：
b = b'hello, world'
s = b.decode()
print(s)
输出为：
hello, world
在这个示例中，字节流 b'hello, world' 被解码为字符串 "hello, world"。
如果要使用其他编码方式进行解码，可以指定相应的参数：
b = b'\xc4\xe3\xba\xc3\xa3\xac\xc7\xe5\xca\xd3'
s = b.decode(encoding="GBK")
print(s)
输出为：
你好，世界
在这个示例中，字节流 b'\xc4\xe3\xba\xc3\xa3\xac\xc7\xe5\xca\xd3' 被使用 GBK 解码为字符串 "你好，世界"。
转换
转换是将字节流转换为字符串的另一种方式。我们可以使用字节流的 str() 构造函数来进行转换。这个构造函数接受一个参数，即字节流，返回一个字符串对象。
例如，将字节流 b'hello, world' 转换为字符串：
b = b'hello, world'
s = str(b, encoding="utf-8")
print(s)
输出为：
hello, world
在这个示例中，字节流 b'hello, world' 被转换为字符串 "hello, world"。
如果要使用其他编码方式进行转换，可以指定相应的参数：
b = b'\xc4\xe3\xba\xc3\xa3\xac\xc7\xe5\xca\xd3'
s = str(b, encoding="GBK")
print(s)
输出为：
你好，世界
在这个示例中，字节流 b'\xc4\xe3\xba\xc3\xa3\xac\xc7\xe5\xca\xd3' 被使用 GBK 解码为字符串 "你好，世界"。
总结
本文详细介绍了 Python 中字符串和字节流之间的转换。我们学习了字符串转字节流和字节流转字符串的两种方式：编码和转换。通过编码，我们可以使用字符串的 encode() 方法或者字节流的 bytes() 构造函数将字符串转换为字节流。而通过解码，我们可以使用字节流的 decode() 方法或者字符串的 str() 构造函数将字节流转换为字符串。
需要注意的是，在进行编码和解码时，要指定正确的编码方式，以保证数据的正确性。常见的编码方式有 UTF-8、ASCII、GBK 等。
下面是一个完整的示例代码，演示了字符串和字节流之间的转换：
# 字符串转字节流
s = "hello, world"
b = s.encode()
print(b)
# 字节流转字符串
s = b.decode()
print(s)
# 使用其他编码方式转换
s = "你好，世界"
b = s.encode(encoding="GBK")
print(b)
s = b.decode(encoding="GBK")
print(s)
输出为：
b'hello, world'
hello, world
b'\xc4\xe3\xba\xc3\xa3\xac\xc7\xe5\xca\xd3'
你好，世界
在这个示例代码中，我们首先将字符串 "hello, world" 转换为字节流，然后将字节流转换为字符串。接着，我们使用 GBK 编码将字符串 "你好，世界" 转换为字节流，再使用 GBK 解码将字节流转换为字符串。
通过上面的代码示例，我们可以清楚地理解字符串和字节流之间的转换过程，并学会了如何在 Python 中进行相关操作。在实际应用中，我们可以根据具体需求选择合适的方式来进行转换，以满足程序的要求。