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Python 3 中字节串格式化:如何正确将内置类型转换为 bytes

聖光之護

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发布时间:2026-01-14 11:47:01

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来源于php中文网

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Python 3 中字节串格式化:如何正确将内置类型转换为 bytes

python 3 不支持 `b'%s' % obj` 这类直接字节串格式化,需先用字符串格式化再编码;推荐使用 `str(obj).encode()` 或 `%a` + `encode('ascii')` 处理含非 ascii 数据的场景。

在 Python 3 中,并不存在“为内置类型安装字节串格式化器”这一机制——这不是一个可插拔或可安装的功能,而是语言设计的根本变更。Python 2 混淆了文本(str)与字节(str 的二进制别名),而 Python 3 明确区分 str(Unicode 文本)和 bytes(原始字节序列)。因此,b'%s' % obj 在 Python 3 中被禁止,因为 % 对 bytes 左操作数仅接受实现了 __bytes__() 的对象(如 bytearray),而 None、int、list 等内置类型并不提供该方法。

✅ 正确做法是:先生成 Unicode 字符串表示,再显式编码为 bytes。最常用且安全的方式是:

# 基础方案:str() + encode()
b'%s' % None   # ❌ Python 3 报错
(str(None)).encode('utf-8')        # ✅ b'None'
(str(15)).encode('utf-8')         # ✅ b'15'
(str([1, 'hello'])).encode('utf-8') # ✅ b"[1, 'hello']"

⚠️ 注意编码选择:

  • 若数据确定只含 ASCII 字符(如纯数字、标准标点、ASCII 字母),可用 'ascii' 编码,失败时快速暴露问题;
  • 若可能含国际化字符(如 'café', '你好', emoji),必须使用 'utf-8'(推荐默认);
  • 若需确保结果 100% ASCII 安全(例如用于 HTTP header、某些二进制协议字段),应使用 ascii() 函数配合 %a 格式符,它自动对非 ASCII 字符转义:
# 安全 ASCII 输出(含转义)
ascii([1, 'café', '∀'])              # "'[1, \"café\", \"\\u2200\"]'"
('%a' % [1, 'café', '∀']).encode('ascii')  # b'[1, "ca\\xe9", "\\u2200"]'

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  • 不要尝试“恢复” Python 2 的 b'%s' 行为——这是反模式,违背 Python 3 的文本/数据分离原则;
  • 优先使用 f"{obj}".encode('utf-8') 或 str(obj).encode('utf-8'),简洁、明确、兼容所有内置类型;
  • 协议迁移时,检查上下文是否真需要 bytes:若后续操作是文本解析(如 JSON、HTTP body),通常应保持 str;仅当涉及 socket 传输、文件二进制写入、C 接口等底层场景才需 bytes;
  • 避免 b'%s' % str(obj).encode() 等错误嵌套——% 对 bytes 不接受 str,会再次报错。

通过理解 Python 3 的文本模型,你将写出更健壮、可维护的跨版本协议代码。

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