跳转至

三、Python 的基本数据类型

1、字符串

字符串英文 string ,是 python 中随处可见的数据类型,字符串的识别也非常的简单,就是用「引号」括起来的。

引号包括单引号 ' ' ,双引号 " " 和 三引号 ''' ''' ,比如 'abc' ,"123" 等等。

这里请注意,单引号 '' 或双引号 "" 本身只是一种表示方式,不是字符串的一部分,因此,字符串 'abc' 只有 a,b,c 这 3 个字符。

如果善于思考的你,一定会问?

为什么要有单引号 ' ' ,双引号 " " 和 三引号 ''' ''' 啊,直接定死一个不就好了,搞那么麻烦,那么多规则表达同一个东西干嘛?

对,一般来说一种语法只用一个规则来表示是最好的,竟然现在字符串有三种不同的表示,证明是有原因的。

那么我们先来看下这三种方式,来定义同样内容的字符串,再把它打印出来,看看是怎样的。

str1 = '两点水'
str2 = "两点水"
str3 = '''两点水'''
print(str1)
print(str2)
print(str3)

打印出来的结果是一样的。

两点水
两点水
两点水

那如果我们的字符串不是 水哥,是 两'点'水 这样呢?

这样就直接报错了。

str1 = '两'点'水'
print(str1)
  File "test.py", line 1
    str1 = '两'点'水'
                  ^
SyntaxError: invalid syntax

但是要注意,用单引号 ' ' 不行,用双引号 " " 是可以的。

str2 = "两'点'水"
print(str2)

打印的结果也跟预想的一样:

两'点'水

至于三引号,也是一样的,如果字符串内容里面含有双引号,也是会报同样的错误的。那么这时候你就可以用三引号了。

str3 = '''两点水说:"你好!"'''
print(str3)
两点水说:"你好!"

那么用单引号,双引号定义的字符串就不能表示这样的内容吗?

并不是的,你可以使用转义字符。

比如单引号,你可以使用 \' 来表示,双引号可以使用 \" 来表示。

注意,这里的是反斜杠 \, 不是斜杆 / 。

了解了之后,直接程序测试一下:

str1 = '两\'点\'水'
str2 = "两点水说:\"你好!\""
print(str1)
print(str2)

运行结果如下:

两'点'水
两点水说:"你好!"

最后,也提一下, 三引号 ''' ''' 是直接可以分行的。

str2 = '''两
点
水'''
print(str2)

运行结果:

两
点
水

2、整数

整数英文为 integer 。代码中的整数跟我们平常认识的整数一样,包括正整数、负整数和零,是没有小数点的数字。

Python 可以处理任意大小的整数,例如:1,100,-8080,0,等等。

int1 = 1
int2 = 100
int3 = -8080
int4 = 0

print(int1)
print(int2)
print(int3)
print(int4)

运行结果:

1
100
-8080
0

当然,要注意了,如果数字你用引号括起来了,那就属于字符串,而不属于整数。比如 '100' , 这 100 是字符串,不是整数。

在现实世界中,整数我们通常会做计算,因此代码世界也是一样,整数可以直接加减乘除。

比如:

int1 = 1 + 2
int2 = 1 - 2
int3 = 1 * 2
int4 = 1 / 2

print(int1)
print(int2)
print(int3)
print(int4)

程序运行结果:

3
-1
2
0.5

这里提示下大家,看看上面的例子,有没有发现什么?

看下 int4 打印出来的结果,是 0.5 , 是一个小数。

而我们上面对整数的定义是什么?

是没有小数点的数字。

因此 int4 肯定不是整数。

这里我们可以使用 type() 函数来查看下类型。

int1 = 1 + 2
int2 = 1 - 2
int3 = 1 * 2
int4 = 1 / 2

print(int1)
print(int2)
print(int3)
print(int4)

print(type(int1))
print(type(int2))
print(type(int3))
print(type(int4))

结果如下:

3
-1
2
0.5
<class 'int'>
<class 'int'>
<class 'int'>
<class 'float'>

可以看到 int4 是 float 类型,而 int1 ,int2,int3 都是 int 整数类型。

那么 float 是什么类型呢?

float 是浮点数类型,是我们下面会说到的。

在说浮点数之前,各位可以看下 Python 的算术运算符有哪些,有个印象。

Python 算术运算符

运算符 表示 例子
+ 加 2 + 1 输出结果 3
- 减 1 - 2 输出结果 -1
* 乘 1 * 2 输出结果 2
/ 除 1 / 2 输出结果 0.5
% 取模——返回除法的余数 5 % 2 输出结果 1
** 幂——返回 x 的 y 次幂 2 ** 3 为 2 的 3 次方
// 取整除——返回商的整数部分 11 // 2 输出结果 5,11.0 // 2.0 输出结果 5.0

3、浮点数

浮点数的英文名是 float ,是指带小数的数字。

浮点数跟整数有很多类似的地方,但是浮点数是最折磨人的,也是最难让人捉摸透的。

就好比世界级的大佬 Herb Sutter 说的:「世上的人可以分为3类:一种是知道自己不懂浮点运算的;一种是以为自己懂浮点运算的;最后一种是极少的专家级人物,他们想知道自己是否有可能,最终完全理解浮点运算。」

为什么这么说呢?

看下面的例子 ,像整数一样,只是基本的浮点数加法运算。

print(0.55+0.41)
print(0.55+0.4)
print(0.55+0.411)

可是运算结果,对于初学者来说,可能会接受不了。

0.96
0.9500000000000001
0.9610000000000001

对于第一个还好,0.55+0.41 等于 0.96 ,运算结果完全一致。可是后面两个,你会发现怎么出现了那么多个零。

这是因为计算机对浮点数的表达本身是不精确的。保存在计算机中的是二进制数,二进制对有些数字不能准确表达,只能非常接近这个数。

所以我们在对浮点数做运算和比较大小的时候要小心。

4、布尔值

布尔值和布尔代数的表示完全一致,一个布尔值只有 True 、 False两种值,要么是 True,要么是 False,在 Python 中,可以直接用 True、False 表示布尔值(请注意大小写),也可以通过布尔运算计算出来。

布尔值可以用 and、or 和 not 运算。

and 运算是与运算,只有所有都为 True,and 运算结果才是 True。

or 运算是或运算,只要其中有一个为 True,or 运算结果就是 True。

not 运算是非运算,它是一个单目运算符,把 True 变成 False,False 变成 True。

5、空值

基本上每种编程语言都有自己的特殊值——空值,在 Python 中,用 None 来表示

6、 f-string:把变量嵌进字符串

各位童鞋,想把变量的值嵌进一段文字里,该怎么写呢?

Python 最推荐的写法叫 f-string(Python 3.6+ 引入):在字符串的引号前面加一个 f,字符串里用 {} 包住变量名,Python 就会把 {} 换成变量的值。

name = '两点水'
print(f'昵称:{name}')

输出的结果:

昵称:两点水

就这么简单:f 前缀 + {变量名},单引号双引号都行,一个字符串里可以放多个 {}。这是目前最推荐的字符串拼接方式。

基础会了,这里再补几个不少人没注意到的进阶用法。

(1) self-documenting:调试的神器 f"{x=}"

写代码的时候,是不是经常想 print 出某个变量的「名字 + 值」来调试?

旧写法是这样:

name = '两点水'
age = 18

print(f'name={name}, age={age}')

输出的结果:

name=两点水, age=18

变量名要自己写两遍,一改名就容易漏。从 Python 3.8 开始,f-string 提供了一个 = 语法(self-documenting expressions),可以一步到位:

name = '两点水'
age = 18

print(f'{name=}, {age=}')

输出的结果:

name='两点水', age=18

是不是发现,「变量名」和「等号」都是它自动加的,而且字符串还自动加了引号,调试的时候简直不要太爽。这个语法虽然 Python 3.8 就有了,但是相当多童鞋到现在都不知道,错过了血亏。

它甚至能直接放表达式:

a = 3
b = 4

print(f'{a + b = }')

输出的结果:

a + b = 7

注意 = 两边的空格会被原样保留,所以你想要美观的输出,自己控制空格就行。

(2)格式说明:对齐、保留小数、千分位

f-string 的大括号里,冒号 : 后面可以跟「格式说明」,控制输出的样子。

保留 2 位小数:

pi = 3.1415926

print(f'{pi:.2f}')

输出的结果:

3.14

右对齐、占 10 个字符宽:

name = '两点水'

print(f'[{name:>10}]')

输出的结果(中间是空格):

[       两点水]

> 是右对齐, < 是左对齐, ^ 是居中。

数字加千分位逗号:

amount = 1234567890

print(f'订单金额:{amount:,} 元')

输出的结果:

订单金额:1,234,567,890 元

百分号格式:

rate = 0.875

print(f'转化率:{rate:.1%}')

输出的结果:

转化率:87.5%

是不是发现,原本要 round 、要 format 、要字符串拼接的活,一个 f-string 全搞定。

(3) Python 3.12+ :嵌套引号不再受限

最后再说一个 Python 3.12 的新特性(PEP 701)。在 3.12 之前,f-string 里有一个比较烦人的限制:大括号里如果要写字符串,引号不能跟外层的引号一样。

比如下面这种写法,在 3.11 及之前是 错的 :

data = {'name': '两点水', 'age': 18}

# Python 3.12+ 才允许:内外都用单引号
print(f'昵称是 {data['name']}')

输出的结果:

昵称是 两点水

在老版本里写这种代码会直接报 SyntaxError,逼得你要么把外层换成双引号、要么用一个临时变量过渡。从 3.12 开始彻底放开了,外层引号和大括号里的引号可以随意搭配,这一点对写复杂模板特别友好。

3.12 还顺手放开了「f-string 里可以写多行表达式、可以写注释、反斜杠也能用」等限制。各位以后用 3.12+ 的时候,f-string 里基本想怎么写就怎么写,不再有那么多奇怪的禁忌。