Python 字符串到ASCII码的转换：详解与高级应用5

在Python编程中，字符串与ASCII码之间的转换是常见且重要的操作。 ASCII码（American Standard Code for Information Interchange）是基于拉丁字母的一套电脑编码标准，它将字符映射到0到127之间的整数。理解并熟练掌握字符串和ASCII码之间的转换，对于处理文本数据、网络编程以及底层系统交互等方面都至关重要。

本文将深入探讨Python中实现字符串到ASCII码转换的多种方法，涵盖基本方法、处理非ASCII字符的策略，以及一些高级应用场景。我们将从最基础的`ord()`函数开始，逐步介绍更复杂、更灵活的技巧，并结合具体的代码示例，帮助读者更好地理解和掌握这些知识。

使用 `ord()` 函数进行单个字符转换

Python内置的`ord()`函数是进行单个字符到ASCII码转换最直接的方法。该函数接受一个字符作为输入，并返回其对应的ASCII码值 (整数)。```python
character = 'A'
ascii_value = ord(character)
print(f"The ASCII value of '{character}' is: {ascii_value}") # Output: The ASCII value of 'A' is: 65
```

需要注意的是，`ord()`函数只适用于单个字符。如果输入的是一个字符串，它将会引发`TypeError`异常。对于多字符字符串，我们需要迭代处理每个字符。

迭代处理字符串获取ASCII码列表

要获取一个字符串中所有字符对应的ASCII码值，我们需要使用循环迭代字符串，并对每个字符应用`ord()`函数。```python
def string_to_ascii_list(input_string):
"""
Converts a string to a list of its ASCII values.
Args:
input_string: The input string.
Returns:
A list of integers representing the ASCII values of each character.
Returns an empty list if the input is None or empty.
"""
if not input_string:
return []
return [ord(char) for char in input_string]
my_string = "Hello, World!"
ascii_list = string_to_ascii_list(my_string)
print(f"The ASCII values of '{my_string}' are: {ascii_list}")
# Output: The ASCII values of 'Hello, World!' are: [72, 101, 108, 108, 111, 44, 32, 87, 111, 114, 108, 100, 33]
```

这段代码利用列表推导式，简洁高效地实现了字符串到ASCII码列表的转换。它还包含了对空字符串和None值的处理，增强了代码的健壮性。

处理非ASCII字符

`ord()` 函数可以处理扩展ASCII码，但对于Unicode字符（例如中文、日文等），它会返回Unicode码点，而不是传统的ASCII码。如果需要严格的ASCII码，则需要进行额外的检查。```python
def string_to_ascii_with_handling(input_string):
"""Converts a string to a list of ASCII values, handling non-ASCII characters."""
ascii_values = []
for char in input_string:
if ord(char) < 128:
(ord(char))
else:
(-1) # Or handle non-ASCII characters differently, e.g., raise an exception.
return ascii_values
my_string_with_unicode = "你好，世界！"
ascii_list_with_handling = string_to_ascii_with_handling(my_string_with_unicode)
print(f"The ASCII values (handling non-ASCII): {ascii_list_with_handling}")
# Output will contain -1 for non-ASCII characters
```

这个函数演示了如何处理非ASCII字符。遇到非ASCII字符时，将其替换为-1，或者根据实际需求抛出异常或采用其他处理方式。

从ASCII码列表转换回字符串

将ASCII码列表转换回字符串，可以使用`chr()`函数，它接收一个整数作为输入，并返回其对应的字符。```python
ascii_list = [72, 101, 108, 108, 111]
string = "".join([chr(i) for i in ascii_list])
print(f"The string from ASCII list: {string}") # Output: The string from ASCII list: Hello
```

这里同样使用了列表推导式，简洁地将ASCII码列表转换回字符串。

高级应用：加密和解密

字符串到ASCII码的转换在简单的加密和解密算法中经常用到。例如，一个简单的Caesar密码可以基于ASCII码值进行字符偏移。```python
def caesar_cipher(text, shift):
result = ''
for char in text:
if ():
start = ord('a') if () else ord('A')
shifted_char = chr((ord(char) - start + shift) % 26 + start)
elif ():
shifted_char = str((int(char) + shift) % 10)
else:
shifted_char = char
result += shifted_char
return result
encrypted = caesar_cipher("Hello, World! 123", 3)
print(f"Encrypted: {encrypted}") # Output: Khoor, Zruog! 456
decrypted = caesar_cipher(encrypted, -3)
print(f"Decrypted: {decrypted}") # Output: Hello, World! 123
```