1.字符编码的出现
因为计算机只能处理数字，如果要处理文本，就必须先把文本转换为数字才能处理。
因此，字符编码就是制定一个编码表将字符和编码（可以简单理解为数字）对应起来。字符编码将每一个字符和一个编码唯一对应起来。这样我们就能在计算机上保存字符对应的编码，而在我们查看它时，通过编码表就可以把它对应的字符显示出来。
2.不同的编码方式
上述处理方式是不是看起来很完美？但不幸的是，世界上有上千种语言，要把所有语言的字符都加进来是非常困难的。所以很多国家都有自己的编码，例如 gbk就是我国所使用的的国标编码方式，日本把日文编码到Shift_JIS 里、韩国把韩文编码到Euc-kr 里。各个国家可能都有自己的编码标准，使用不同的编码方式，就可能会出现乱码的情况。下面是几种最常见的编码：
ASCII编码
最早只有127个字符被编码到计算机里，也就是大小写英文字母、数字和一些符号，这个编码表被称为ASCII编码。
GB2312和GBK编码
中国制定了GB2312编码，用来把中文编进去，而后有颁布了GBK编码。GB2312是简体汉字编码规范，但GBK是大字符集，不仅包含了简体中文，繁体中文还包括了日语、韩语等所有亚洲文字的双字节字符。
Unicode字符集
为了解决不同编码造成的乱码问题，Unicode字符集应运而生。Unicode把所有语言都统一到一套编码里，这样就不会再有乱码问题了。Unicode又被称为统一码、万国码。它为每种语言中的每个字符设定了统一并且唯一的二进制编码，以满足跨语言、跨平台进行文本转换、处理的要求。
UTF-8
如果统一成Unicode编码，乱码问题从此消失了。但是，如果你写的文本基本上全部是英文的话，用Unicode编码比ASCII编码需要多一倍的存储空间，在存储和传输上就十分不划算。本着节约的精神，又出现了把Unicode编码转化为“可变长编码”的UTF-8编码。UTF-8编码把一个Unicode字符根据不同的数字大小编码成1-6个字节，常用的英文字母被编码成1个字节，汉字通常是3个字节，只有很生僻的字符才会被编码成4-6个字节。
3.乱码原因解读
对于不同的编码方式，有一点值得我们注意：
GB2312、GBK以及UTF-8这几种编码都是兼容ASCII码。这也就是说，当我们对英文字符和数字编码时，不论我们使用哪一种编码方式，都可以正确解读出来。
这也就说明了，对于一个纯英文和数字的文本文件，无论我们使用的是哪一种编码，都不会出现乱码的情况。
因此，我们常常遇到的乱码问题，绝大部分都是因为GBK和UTF-8对于中文的编码方式不同。
当我们使用GBK编码保存了一个包含中文的文本文件，再通过UTF-8对这个文件解码时，就会出现乱码。
同样，当我们使用UTF-8编码保存了一个包含中文的文本文件，再通过GBK对这个文件解码时，就会出现乱码。
通过简单的Python代码就可以清晰的看出原因：
print('ABC'.encode('ascii')) # 对'ABC'用ascii编码
print('ABC'.encode('gbk'))
print('ABC'.encode('utf-8'))
# print('你好'.encode('ascii')) 报错，ascii不能编码中文
print('你好'.encode('gbk'))
print('你好'.encode('utf-8'))输出如图所示：
这个简单的代码，清晰的展示出了：英文字符使用ASCII编码、GBK编码和UTF-8编码的方式相同，不会出现解读错误的情况，也就不会出现乱码。而对于中文字符，gbk中一个汉字编码为两个字节，而utf-8中一个汉字编码为三个字节，两者的编码方式不同。因此，当用GBK解读UTF-8编码的文本或用UTF-8解读GBK编码的文本时，会出现乱码或报错。
4.补充（乱码 or 报错？）
你可能会发现，但你在Python中用一种编码解读另一种编码的文本时，有时会出现乱码，但有时会直接报错。这是为什么呢？
不知道大家在看上面代码的时候，有没有想到一个问题。gbk中一个汉字编码为两个字节，而utf-8中一个汉字编码为三个字节，那么对于一个汉字，你用错编码方式，是一定会报错的。
print('你'.encode('gbk').decode('utf-8')) # 对'你'用gbk编码，再用utf-8解码
print('你'.encode('utf-8').decode('gbk'))这两条语句都会报错，报错信息就是大家时常会遇到的解码错误：
第一句：
UnicodeDecodeError: 'utf-8' codec can't decode byte 0xc4 in position 0: invalid continuation byte
第二句：
UnicodeDecodeError: 'gbk' codec can't decode byte 0xa0 in position 2: incomplete multibyte sequence
一个汉字会报错，那如果我有两个汉字呢？
print('你好'.encode('utf-8').decode('gbk')) # 对'你好'用gbk编码，再用utf-8解码
print('你好'.encode('gbk').decode('utf-8'))结果如下：
第一条语句解码为了三个汉字，与初始不同，第二条语句报错。看到这里不知道你发现了原因没有？
utf-8中一个汉字编码为三个字节，那么两个汉字就被编码为6个字节，而gbk中一个汉字编码为两个字节，因此使用gbk解码时，这6个字节可以被划分为3的部分，对应3个汉字。
而在第二条语句中，gbk将两个汉字编码为了4个字节，而utf-8是解码不了4个字节的。这也就解释了报错信息后面的：incomplete multibyte sequence（不完整的多字节序列）。
由此，可以得出结论，对于一句中文，当使用gbk编码时，如果编码的字节总数为3的整数倍，就能够用utf-8解码出来，只不过内容不一样。而当使用utf-8编码时，如果编码的字节总数为2的整数倍，就能够用gbk解码出来，只不过内容不一样。