python: UnicodeDecodeError: 'utf8'编解码器无法解码位置0处的字节0xc0：无效的起始字节

我正在尝试编写一个脚本，通过创建随机的utf-8编码字符串，然后解码为unicode来生成随机的unicode。对于单字节的情况，它可以正常工作，但对于双字节则失败了。

例如，在python shell中运行以下代码：

a = str()
a += chr(0xc0) + chr(0xaf)
print a.decode('utf-8')

会出现以下错误：

UnicodeDecodeError: 'utf8' codec can't decode byte 0xc0 in position 0: invalid start byte

根据utf-8编码方案（参考链接：https://en.wikipedia.org/wiki/UTF-8#Description），字节序列`0xc0 0xaf`应该是有效的，因为`0xc0`的起始位为`110`，`0xaf`的起始位为`10`。

下面是我的python脚本：

def unicode(self):
    '''返回一个随机的（辅助平面）utf编码的字节字符串'''
    num_bytes = random.randint(1,4)
    if num_bytes == 1:
        return self.gen_utf8(num_bytes, 0x00, 0x7F)
    elif num_bytes == 2:
        return self.gen_utf8(num_bytes, 0xC0, 0xDF)
    elif num_bytes == 3:
        return self.gen_utf8(num_bytes, 0xE0, 0xEF)
    elif num_bytes == 4:
        return self.gen_utf8(num_bytes, 0xF0, 0xF7)
def gen_utf8(self, num_bytes, start_val, end_val):
    byte_str = list()
    byte_str.append(random.randrange(start_val, end_val)) # 起始字节
    for i in range(0,num_bytes-1):
        byte_str.append(random.randrange(0x80,0xBF)) # 后续字节
    a = str()
    sum = int()
    for b in byte_str:
        a += chr(b) 
    ret = a.decode('utf-8')
    return ret
if __name__ == "__main__":
    g = GenFuzz()
    print g.gen_utf8(2,0xC0,0xDF)