写了很久的Python了，每次写之前都要在开头加上coding=utf-8，只知道是设置编码格式，但并没有太在意，今天在写socket编程时才发现编码格式的重要性。
一、关于开头coding=utf-8
开头的coding=utf-8和coding:utf-8的作用是一样的。
它们的作用都是声明python代码的文本格式是utf-8编码的，也即告诉python解释器要按照utf-8编码的方式来读取程序。
如果不加这个声明，无论代码中还是注释中有中文都会报错。
以下几种方式都可以：
# coding=utf-8
a = 10
print '这是内容'
# coding:utf-8
a = 10
print '这是内容'
注意一点无论中间是：还是=，其中coding与它们之间都不能有空格。否则也会报错。
注意：以上是针对Python2.x的版本而言，因为在Python2.x的版本中文本默认采用的是ASCII编码方式，而Python3.x的版本中，默认使用的就是UTF-8编码格式，所以就不需要在前面进行声明了。
二、关于中文字符前面的u
首先，我们先从最开始的ASCII编码开始说起，我们知道计算机在处理程序时是看不懂文字的，它眼里只有0/1数字。所以最开始的ASCII编码是通过1个字节也就是8bit来表示英文字符。因为8个二进制位可以表示出256中状态，所以用来表示英文字符绰绰有余，因此ASCII码只用到了8个二进制中的后七位，也就是可以得到128个字符。
但是像一些其他语言的字符想通过最多只能表示256个字符的ASCII编码来表示就不太实际了。我们中华文明博大精深，光汉字就有超过6万多，所以必须有一种可以表示更多字符的编码方式，如常见的GB2312编码方式，它是通过两个字节来表示一个汉字，这样最多就可以表示256*256=65536个字符了。
而由于GB2312不能处理一些古汉语或者人名中的一些罕见字，所以导致了后面的GBK编码、GB18030编码方式的出现。其中，GBK也是双字节的编码方式，并且GBK字符集中共收入了21886个汉字和图像符号。除此之外，GBK还可以与GB 2312完全兼容。
既然对于每种语言都有其对应的字符集，那么是否存在一种字符集可以包含世界上所有的符号呢。所以产生了Unicode编码。Unicode编码为世界上所有的语言的每个字符都设定了唯一的二进制编码，这样就可以实现跨语言进行文本转换和传输了。
通过Unicode进行编码时，不同字符所占用的位的长度是不同的，也就是说有的字符编码仅需要几位，而有的则需要十几位，这就导致了如果都采用固定长度的编码时，就会造成空间的浪费。所以就衍生出了对于Unicode编码的不同实现方式，如常见到的UTF-8、UTF-16和UTF-32，其中UTF-8是最为常用的编码方式，它采用了变长字节的表示方式，即使用的字节数是可变的，这个变化是根据字符对应的Unicode编号的大小所变化的，即编号小的字符使用的字节数就少，编号大的字符使用的字节数就多，因此，使用的字节个数从1到4个不等。
所以，回到主题，Python中用到的字符串前面加上u的作用是声明对后面的字符串进行unicode编码，常用于中文字符串的处理。Unicode是书写国际文本的标准方法，如果你想用你的母语来写文本的时候，就需要一个支持Unicode的编译器，Python允许处理Unicode文本，只需在字符串前加上前缀u即可。一般英文的字符串不需要进行任何编码的处理，但是当你使用中文的时候，就需要在前面加上u了。
最后再引用知乎上某个大佬举的例子来加深理解一下：https://www.zhihu.com/question/23374078/answer/65352538
举一个例子：It's 知乎日报
你看到的unicode字符集是这样的编码表：
I 0049
t 0074
' 0027
s 0073
0020
知 77e5
乎 4e4e
日 65e5
报 62a5
每一个字符对应一个十六进制数字。
计算机只懂二进制，因此，严格按照unicode的方式(UCS-2)，应该这样存储：
I 00000000 01001001
t 00000000 01110100
' 00000000 00100111
s 00000000 01110011
00000000 00100000
知 01110111 11100101
乎 01001110 01001110
日 01100101 11100101
报 01100010 10100101
这个字符串总共占用了18个字节，但是对比中英文的二进制码，可以发现，英文前9位都是0！浪费啊，浪费硬盘，浪费流量。
怎么办？
UTF。
UTF-8是这样做的：
1. 单字节的字符，字节的第一位设为0，对于英语文本，UTF-8码只占用一个字节，和ASCII码完全相同；
2. n个字节的字符(n>1)，第一个字节的前n位设为1，第n+1位设为0，后面字节的前两位都设为10，这n个字节的其余空位填充该字符unicode码，高位用0补足。
这样就形成了如下的UTF-8标记位：
0xxxxxxx
110xxxxx 10xxxxxx
1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
111110xx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
1111110x 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
... ...
于是，”It's 知乎日报“就变成了：
I 01001001
t 01110100
' 00100111
s 01110011
00100000
知 11100111 10011111 10100101
乎 11100100 10111001 10001110
日 11100110 10010111 10100101
报 11100110 10001010 10100101
和上边的方案对比一下，英文短了，每个中文字符却多用了一个字节。但是整个字符串只用了17个字节，比上边的18个短了一点点。
另外一个汉字在UTF-8编码的情况下可能需要三个字节，而使用gbk两个字节就足够了，所以有时候为了节省流量和硬盘，在使用中文的时候，也有用gbk或者gbk2312编码的。
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