2.3　基本數據類型

在內存中可以使用多種類型存儲數據。例如，一個人的姓名可以用字符型存儲，年齡可以使用數值型存儲，而婚否可以使用布爾類型存儲。這些都是Python中提供的基本數據類型。下面將對這些基本數據類型進行詳細介紹。

2.3.1　數字

在程序開發時，經常使用數字記錄游戲的得分、網站的銷售數據和網站的訪問量等信息。在Python中，提供了數字類型用于保存這些數值，并且它們是不可改變的數據類型。如果修改數字類型變量的值，那么會先把該值存儲到內容中，然后修改變量讓其指向新的內存地址。

在Python中，數字類型主要包括整數、浮點數和復數。下面分別介紹。

1．整數

整數用來表示整數數值，即沒有小數部分的數值。在Python中，整數包括正整數、負整數和0，并且它的位數是任意的（當超過計算機自身的計算功能時，會自動轉用高精度計算），如果要指定一個非常大的整數，只需要寫出其所有位數即可。

整數類型包括十進制整數、八進制整數、十六進制整數和二進制整數。下面分別進行介紹。

（1）十進制整數。十進制整數的表現形式大家都很熟悉。例如，以下數值都是有效的十進制整數：

    31415926535897932384626
    66666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666
    666666666666666666666666666666666666666
    -2017
    0

在IDLE中，執行的結果如圖2.19所示。

圖2.19　有效的整數

（2）八進制整數。由0～7組成，進位規則是“逢八進一”，并且以0o/0O開頭的數，如0o123（轉換成十進制數為83）、?0o123（轉換成十進制數為?83）。

（3）十六進制整數。由0～9、A～F組成，進位規則是“逢十六進一”，并且以0x/0X開頭的數，如0x25（轉換成十進制數為37）、0Xb01e（轉換成十進制數為45086）。

（4）二進制整數。只有0和1兩個基數，進位規則是“逢二進一”，如101（轉換為十制數為5）、1010（轉換為十進制為10）。

2．浮點數

浮點數由整數部分和小數部分組成，主要用于處理包括小數的數，如1.414、0.5、?1.732、3.1415926535897932384626等。浮點數也可以使用科學記數法表示，如2.7e2、?3.14e5和6.16e?2等。

    01  >>> 0.1+0.1
    02  0.2
    03  >>> 0.1+0.2
    04  0.30000000000000004

【例2.1】根據身高、體重計算BMI指數。（實例位置：資源包\TM\sl\02\01）

在IDLE中創建一個名稱為bmiexponent.py的文件，然后在該文件中定義兩個變量：一個用于記錄身高，單位為m；另一個用于記錄體重，單位為kg。根據公式“BMI=體重/（身高×身高）”計算BMI指數，代碼如下：

運行結果如圖2.20所示。

圖2.20　根據身高、體重計算BMI指數

3．復數

Python中的復數與數學中的復數的形式完全一致，都是由實部和虛部組成，并且使用j或J表示虛部。當表示一個復數時，可以將其實部和虛部相加。例如，一個復數實部為3.14，虛部為12.5j，那么這個復數為3.14+12.5j。

2.3.2　字符串

字符串就是連續的字符序列，可以是計算機所能表示的一切字符的集合。在Python中，字符串屬于不可變序列，通常使用單引號（' '）、雙引號（" "）或者三引號（''' '''或""" """）括起來。這3種引號形式在語義上沒有差別，只是在形式上有些差別。其中，單引號和雙引號中的字符序列必須在一行上；而三引號中的字符序列可以分布在連續的多行上。例如，定義3個字符串類型變量，并且應用print()函數輸出，代碼如下：

執行結果如圖2.21所示。

    '在Python中也可以使用雙引號（" "）定義字符串'
    "'(··)nnn'也是字符串"
    """'---' "_"***"""

【例2.2】輸出字符畫——坦克。（實例位置：資源包\TM\sl\02\02）

在IDLE中創建一個名稱為ascii_art.py的文件，然后在該文件中輸出一個表示字符畫的字符串，由于該字符畫有多行，所以需要使用三引號作為字符串的定界符。關鍵代碼如下：

運行結果如圖2.22所示。

圖2.21　使用3種形式定義字符串

圖2.22　輸出字符畫

Python中的字符串還支持轉義字符。所謂轉義字符，是指使用反斜杠“\”對一些特殊字符進行轉義。常用的轉義字符及其說明如表2.2所示。

表2.2　常用的轉義字符及其說明

注意

在字符串定界符引號的前面加上字母r（或R），那么該字符串將原樣輸出，其中的轉義字符將不進行轉義輸出。例如，輸出字符串“"失望之酒\x0a機會之杯"”將轉義字符換行輸出；而輸出字符串“r"失望之酒\x0a機會之杯"”，則原樣輸出，執行結果如圖2.23所示。

圖2.23　轉義輸出和原樣輸出的對比

2.3.3　布爾類型

布爾類型主要用來表示真或假的值。在Python中，標識符True和False被解釋為布爾值。另外，Python中的布爾值可以轉換為數值，其中True表示1，而False則表示0。

在Python中，對所有的對象都可以進行真值測試。其中，只有下面列出的4種情況得到的值為假，其他對象在if或者while語句中都表現為真。

　False或None。

　數值中的零，包括0、0.0、虛數0。

　空序列，包括字符串、空元組、空列表、空字典。

　自定義對象的實例，該對象的__bool__方法返回False，或者__len__方法返回0。

2.3.4　數據類型轉換

Python是動態類型的語言（也稱為弱類型語言），不需要像Java或者C語言一樣在使用變量前必須先聲明變量的類型。雖然Python不需要先聲明變量的類型，但有時仍然需要用到類型轉換。例如，在例2.1中，要想通過一個print()函數輸出提示文字“您的身高：”和浮點型變量height的值，就需要將浮點型變量height轉換為字符串；否則將顯示如圖2.24所示的錯誤。

圖2.24　字符串和浮點型變量連接時出錯

在Python中，提供了如表2.3所示的函數進行各數據類型間的轉換。

表2.3　常用的數據類型轉換函數及其作用

【例2.3】模擬超市的抹零結賬。（實例位置：資源包\TM\sl\02\03）

假設某超市因為找零麻煩，特設抹零行為。現編寫一段Python代碼，實現模擬超市的這種帶抹零的結賬行為。

在IDLE中創建一個名稱為erase_zero.py的文件，然后在該文件中，首先將各個商品金額累加，計算出商品總金額，并轉換為字符串輸出；然后再應用int()函數將浮點型的變量轉換為整型，從而實現抹零，并轉換為字符串輸出。關鍵代碼如下：

運行結果如圖2.25所示。

圖2.25　模擬超市抹零結賬行為

誤區警示

在進行數據類型轉換時，如果把一個非數字字符串轉換為整型，將產生如圖2.26所示的錯誤。

圖2.26　將非數字字符串轉換為整型產生的錯誤