笔者使用的python解释器版为python3.7，pycharm版本为pycharm2018.3
如无特殊说明，代码均在此环境执行

目录
一、pycharm控制台
二、修改项目编码对于控制台的影响
三、print函数的执行过程
四、print函数与sys.stdout.encoding的关系
五、python控制台与系统命令

一、pycharm控制台

常见的pycharm的控制台有三个：
运行输出控制台，命令终端控制台，python控制台（ipython控制台）

设置ipython控制台，如果安装有ipython则启动

是否有ipython，可以通过选择编译器查看

选择python控制台时，pycharm会自动转为ipython

二、修改项目编码对于控制台的影响

之前在研究乱码问题时，已经知道，修改项目编码会直接影响项目文件的显示
Pycharm 乱码问题（一） 文件和代码内容乱码
这里再来谈谈项目编码对与控制台的影响
首先，将项目编码由原来的UTF-8改为GBK

然后分别使用python源文件和终端获取如下几个值

1. 系统环境变量里是否包含PYTHONIOENCODING
2. 系统环境变量PYTHONIOENCODING的值
3. 是否是tty设备
4. 当前标准输出编码

• 注：tty设备包括如下几种
  （1）串口端口终端
  （2）控制终端
  （3）伪终端
  （4）控制台终端
  （5）虚拟终端
  详见 tty各种设备的情况

获取方式如下：

# 系统环境变量里是否包含PYTHONIOENCODING
os.environ.__contains__('PYTHONIOENCODING')
# 系统环境变量PYTHONIOENCODING的值
os.environ.get('PYTHONIOENCODING')
# 是否是tty设备
sys.stdout.isatty()
# 标准输出编码
sys.stdout.encoding

 
使用各个终端分别执行

run—运行控制台

代码如下：

import sys
import os
print("os.environ.__contains__('PYTHONIOENCODING'): ",
      os.environ.__contains__('PYTHONIOENCODING'))
      
if os.environ.__contains__('PYTHONIOENCODING'):
    print("os.environ.get('PYTHONIOENCODING'): ",
          os.environ.get('PYTHONIOENCODING'))
          
print('sys.stdout.isatty(): ', sys.stdout.isatty())
print('sys.stdout.encoding: ', sys.stdout.encoding)

运行结果如下：

os.environ.__contains__('PYTHONIOENCODING'):  True
os.environ.get('PYTHONIOENCODING'):  GBK
sys.stdout.isatty():  False
sys.stdout.encoding:  GBK

在pycharm中显示如图所示

输出编码sys.stdout.encoding的值随着项目编码而改变，同时
环境变量PYTHONIOENCODING的值也随之改变
此时，强制改变PYTHONIOENCODING的值，不会影响sys.stdout.encoding的值

os.environ.update(PYTHONIOENCODING='UTF-8')
print("os.environ.get('PYTHONIOENCODING'): ",
      os.environ.get('PYTHONIOENCODING'))
print('sys.stdout.encoding: ', sys.stdout.encoding)

结果如下：

os.environ.get('PYTHONIOENCODING'):  UTF-8
sys.stdout.encoding:  GBK

 

Terminal—本地系统命令行终端

执行结果如下：

>>> import sys
>>> import os
>>> os.environ.__contains__('PYTHONIOENCODING')
False
>>> os.environ.get('PYTHONIOENCODING')  # 获取结果为空时，不报错，也不输出结果
>>> sys.stdout.isatty()
True
>>> sys.stdout.encoding
'utf-8'
>>>

在pycharm中显示如下：

（根据结果推测）
本地系统命令行终端 = cmd控制台，不受pycharm配置影响，系统中没有添加环境变量，输出编码也没有发生变化
 

Python Console —python / ipython控制台

In[16]: import os
In[17]: import sys
In[18]: os.environ.__contains__('PYTHONIOENCODING')
Out[18]: True
In[19]: os.environ.get('PYTHONIOENCODING')
Out[19]: 'GBK'
In[20]: sys.stdout.isatty()
Out[20]: False
In[21]: sys.stdout.encoding
Out[21]: 'GBK'

在pycharm中显示如下图所示：

结果与运行控制台一致，随着项目编码的改变，环境变量PYTHONIOENCODING和标准输出编码sys.stdout.encoding同时发生变化
此时，若强制改变PYTHONIOENCODING的值，同样不会影响sys.stdout.encoding

os.environ.update(PYTHONIOENCODING='UTF-8')
os.environ.get('PYTHONIOENCODING')
Out[23]: 'UTF-8'
sys.stdout.encoding
Out[24]: 'GBK'

 

结论：

1. 项目编码会影响程序运行控制台和python控制台，不影响本地系统终端
2. 项目编码会影响运行控制台的标准输出编码和控制台编码
3. 项目编码会影响python控制台的标准输出编码，不影响控制台编码

三、print函数的执行过程

简单来说就是，编码 → 解码 → 字体显示
python负责将内存中的unicode字符串编码成字节流bytes，交给终端控制台，控制台将字节序列再解码为unicode字符串，
控制台将字符映射到本地unicode字体库（窗体设置的字体）显示

其中任意一步出问题都可能会导致报错，乱码或者显示异常，并且编码和解码的方式必须一致

可用以下代码模拟这个过程，
不过，由于python程序编码/解码出错时，会报出异常终止执行，而控制台往往不会，所以需要增加’ignore’参数，来模拟控制台的解码

'百度一下'.encode('gbk').decode('gbk','ignore')
# 与上述语句效果等同
bytes('百度一下','utf-8').decode('utf-8','ignore')
# 采用unicode的方式，与上述效果等同
bytes('\u767e\u5ea6\u4e00\u4e0b','utf-8').decode('utf-8','ignore')

print的完整格式为
print(objects,sep,end,file,flush),其中后面4个为可选参数
官方文档：
print(value, ..., sep=' ', end='\n', file=sys.stdout, flush=False)

• sep
  在输出字符串之间插入指定字符串，默认是空格，例如：

  >>>print("a","b","c",sep="**")
  a**b**c
  

• end
  在print输出语句的结尾加上指定字符串，默认是换行(\n),例如：

  >>>print("a",end="$")
  a$
  

  print默认是换行，即输出语句后自动切换到下一行，对于python3来说，如果要实现输出不换行的功能，那么可以设置end=’’（python2可以在print语句之后加“，”实现不换行的功能）

• file
  将文本输入到file-like对象中，可以是文件，数据流等等，默认是sys.stdout

  >>>f = open('abc.txt','w')
  >>>print('a',file=f)
  

• flush
  flush值为True或者False，默认为Flase,表示是否立刻将输出语句输入到参数file指向的对象中（默认是sys.stdout）例如：

  >>>f = open('abc.txt','w')
  >>>print('a',file=f)
  

  可以看到abc.txt文件这时为空，只有执行f.close()之后才将内容写进文件。 如果改为：

  >>>print('a',file=f,flush=True)
  

  则立刻就可以看到文件的内容
   

四、print函数与sys.stdout.encoding的关系

举个简单的例子：
在项目编码为gbk的情况下，执行如下代码

print('\ufffd') #特殊符号 »

必然会报错
UnicodeEncodeError: ‘gbk’ codec can’t encode character '\ufffd’ in position 0: illegal multibyte sequence
原因很简单，gbk字符集只是unicode的子集，不包含一些特殊字符，因此gbk编码器无法编码特殊字符 '\ufffd’
此时将标准输出的默认编码sys.stdout.encoding改为utf-8
(“或者直接修改项目编码为utf-8)

sys.stdout = io.TextIOWrapper(sys.stdout.buffer,encoding='utf-8') 
print('\u00bb') #特殊符号 »

即可正常输出

»

结论：

• sys.stdout.encoding直接关系着print函数的编码方式，若与控制台编码方式不一致，则会报错或者显示乱码

#项目编码，标准输出编码与控制台编码均为UTF-8
print(sys.stdout.encoding) 
#修改标准输出编码为GBK
sys.stdout = io.TextIOWrapper(sys.stdout.buffer, encoding='gbk')
print(sys.stdout.encoding)
print('异常')

输出
----------
UTF-8
gbk
�쳣

 

五、python控制台与系统命令

当python调用系统命令，如ls，os.system("dir")等时，python控制台会对回显的结果，再次编码和解码，相当于执行了一次print()
例如：

>>> import os
>>> os.system("echo 你好") #显示你好

显示结果：

你好
0

控制台会将系统命令回显的结果做类似如下过程处理

'你好'.encode('utf-8').decode('utf-8','ignore')

• 注：
  os.system()是无法获得到系统命令的输出和返回值—‘你好’的，python控制台能看到python命令的执行结果，如果是在py文件中，只能得到函数的返回结果—0，返回值为0，表示命令执行成功
• 补充：
  想要获取系统命令的执行结果，可以使用os.popen()，可以实现一个“管道”，从这个命令获取的值可以继续被使用。因为它返回一个文件对象，可以对这个文件对象进行相关的操作。这里不做展开

不过，值得注意的是：

• 在python控制台执行文件—os.system(‘python xx.py’)时，等同于将输出结果作为print的参数，标准输出编码为python默认编码UTF-8
• 在python控制台执行系统命令（如dir ehco等），分两种情况
  （1）在从Terminal切入python控制台执行，等同于将输出结果作为print的参数，标准输出编码为python默认编码UTF-8
  （2）在从Pycharm进入python console执行，等同于将输出结果作为print的参数，标准输出编码为本地终端代码页cp936（系统默认编码GBK)

于是，就会出现这样奇怪的现象
在Pycharm中的python console，执行系统命令时，结果中如果包含中文，就会出现乱码

>>> os.system("dir")
 ������ F �еľ��� ����
 �������� 0006-F904

 F:\Practice\PycharmProjects\PythonOOP ��Ŀ¼

2019/04/24  15:18    <DIR>          .
2019/04/24  15:18    <DIR>          ..
2019/04/24  15:52    <DIR>          .idea
2019/04/24  15:18             2,861 file_test.py
2019/03/31  23:21    <DIR>          venv
2019/04/04  00:08    <DIR>          _01_�̳�_��װ�Ͷ�̬
2019/04/04  16:12    <DIR>          _02_������������
2019/04/02  00:32    <DIR>          _03_α˽�����Ժͷ���
2019/04/01  11:53    <DIR>          _04_dz���������
2019/04/07  14:38    <DIR>          _05_����ʵ��_����_����_��̬����
2019/04/06  15:00    <DIR>          _06_����ģʽ
2019/04/01  11:40    <DIR>          _07_���������б�
2019/04/06  16:29    <DIR>          _08_�쳣
2019/04/07  12:21    <DIR>          _09_�������ģ��
2019/04/23  14:13    <DIR>          _10_�ļ�����
2019/04/24  14:53    <DIR>          __pycache__
               1 ���ļ�          2,861 �ֽ�
              15 ��Ŀ¼ 41,792,479,232 �����ֽ�

而查看项目编码和标准输出编码和控制台编码，均为UTF-8

>>> import sys
>>> sys.stdout.encoding
'UTF-8'

此时，查看本地终端代码页可以发现问题所在

>>> os.system("chcp")
�����ҳ: 936
0

修改代码页为65001，即UTF-8

>>> os.system("chcp 65001")
Active code page: 65001
0

再次执行，即可显示正常

>>> os.system("dir")
 Volume in drive F is 数据
 Volume Serial Number is 0006-F904

 Directory of F:\Practice\PycharmProjects\PythonOOP

2019/04/24  15:18    <DIR>          .
2019/04/24  15:18    <DIR>          ..
2019/04/24  16:09    <DIR>          .idea
2019/04/24  15:18             2,861 file_test.py
2019/03/31  23:21    <DIR>          venv
2019/04/04  00:08    <DIR>          _01_继承_封装和多态
2019/04/04  16:12    <DIR>          _02_遍历对象属性
2019/04/02  00:32    <DIR>          _03_伪私有属性和方法
2019/04/01  11:53    <DIR>          _04_浅拷贝与深拷贝
2019/04/07  14:38    <DIR>          _05_类与实例_属性_方法_静态方法
2019/04/06  15:00    <DIR>          _06_单例模式
2019/04/01  11:40    <DIR>          _07_遍历对象列表
2019/04/06  16:29    <DIR>          _08_异常
2019/04/07  12:21    <DIR>          _09_导入包与模块
2019/04/23  14:13    <DIR>          _10_文件操作
2019/04/24  14:53    <DIR>          __pycache__
               1 File(s)          2,861 bytes
              15 Dir(s)  41,792,479,232 bytes free
0

另外，如果在pycharm中启用ipython的话，还可以采取如下!chcp 65001的方式修改代码页，
代码演示如下：

In[3]: import os
In[4]: os.system("echo 你好")
���
Out[4]: 0
In[5]: !chcp 65001
Active code page: 65001
In[6]: os.system("echo 你好")
你好
Out[6]: 0

注：

• 为避免今后调用系统命令总是要做这步操作，可以将其配置在控制台的启动脚本中 File | Settings | Build, Execution, Deployment | Console | Python Console
  
  每次启动控制台时，脚本会自动执行
  

以上大致就是自己总结的，关于控制台中执行python语句显示乱码的原因，以及一些解决的办法

---

部分内容参考以下文章整理
PyCharm----中文显示乱码的解决方法总结
作者：n_laomomo
出处：csdn

PyCharm Python Console 中文输出乱码
作者： 月尽天明_
出处：csdn

python print的参数介绍
作者：几度夏
出处：博客园

python字符编码错误 UnicodeEncodeError: ‘gbk’ codec can’t encode character ‘\xxx’
作者：阿锋佬/zjfeng
出处：bbsmax/博客园

UnicodeEncodeError: ‘gbk’ codec can’t encode character '\ufffd’等类似问题
作者：周小董
出处：csdn