Python-基础1（数据类型）

Dream of maid2026-04-07 8:18

提示：文章写完后，目录可以自动生成，如何生成可参考右边的帮助文档

文章目录

前言

1、数据类型

在 Python 中，变量就是变量，它没有类型，我们所说的"类型"是变量所指的内存中对象的类型。Python 3中常见的数据类型分类如下，

基本数据类型

数值：整数（int）、浮点数（float）、复数（complex）、布尔（bool）

字符串（str）

容器数据类型：列表（list），元组（tuple），集合（set），字典（dist）

特殊数据类型：None，表示空值或缺失值，只有一个值 None。常用于函数没有返回值时，或者表示变量没有被赋值。

其中不可变数据（3个）：Number(数字)，String(字符串)，Tuple(元组)

可变数据类型（3个）：List(列表)，Dictionary(字典)，Set(集合)

（这里的可变不可变，其实相当于是指针，不可变类型，当你对一个变量重新赋值的时候，比如a=10,到a=11,经过这修改之后，a变量的地址也就发生了改变，而可变数值类型，就是当你给一个变量进行赋值的时候，其所指的地址没有发生改变）

python 复制代码 
a = 10
print(id(a))  # 假设内存地址是：140732827137096

a = 11        # 看起来我们"改变"了 a 的值
print(id(a))  # 内存地址变成了：140732827137128 (地址变了！)
python 复制代码 
my_list = [1, 2, 3]
print(id(my_list))  # 假设内存地址是：2348972348900

my_list.append(4)   # 在列表末尾添加元素
my_list[0] = 99     # 修改列表第一个元素

print(my_list)      # 输出: [99, 2, 3, 4]
print(id(my_list))  # 内存地址依然是：2348972348900 (地址没变！)

1.1、int整型

书写很大的数时，可使用下划线将其中的数字分组，使其更清晰易读。

python 复制代码 
num1 = 1_000_000_000_000_000
print(num1)  # 1000000000000000

可以使用 type() 来查看变量类型，使用 isinstance() 来判断变量类型。

type() 和 isinstance() 的区别在于 type() 不会认为子类是一种父类类型，isinstance() 会认为子类是一种父类类型。bool类型是int类型的子类型。

python 复制代码 
num1 = True
num2 = 10
print(type(num1))  # <class 'bool'>
print(type(num2))  # <class 'int'>
print(type(num1) == type(num2))  # False
print(isinstance(num1, bool))  # True
print(isinstance(num1, int))  # True，Python3中，bool是int的子类
print(isinstance(num2, int))  # True

小整数池：Python将 -5, 256 的整数维护在小整数对象池中。这些整数提前创建好且不会被垃圾回收，避免了为整数频繁申请和销毁内存空间。不管在程序的什么位置，使用的位于这个范围内的整数都是同一个对象（不同的 Python 实现：小整数池的范围和实现细节可能因 Python 的不同实现（如 CPython、Jython、IronPython 等）而有所不同。上述提到的-5, 256范围是 CPython 的默认实现。）。

大整数池：一开始大整数池为空，每创建一个大整数就会向池中存储一个。

1.2、float 浮点型

Python将所有带小数点的数称为浮点数。要注意在使用浮点数进行计算时可能会存在微小误差，可以通过导入decimal解决。

python 复制代码 
num1 = 0.1
num2 = 0.2
print(num1 + num2)  # 0.30000000000000004

from decimal import Decimal
num3 = Decimal('1.0')
num4 = Decimal('0.9')
print(num3-num4) #0.1

也可以使用科学计数法表示浮点数。

python 复制代码 
num1 = 1.3e7
print(num1)  # 13000000.0

bool 布尔型

布尔型变量只有 True 和 False，用于真假的判断。

bool1 = True

bool2 = False

print(bool1, bool2) # True False

Python3中，bool 是 int 的子类，True 和 False 可以和数字相加。

True1、False0 会返回 True

is 运算符用于比较两个对象的身份（即它们是否是同一个对象，是否在内存中占据相同的位置），而不是比较它们的值。注意和上述的isinstance的区别

print(True == 1) # True

print(False == 0) # True

print(True is 1) # False

print(False is 0) # False

在Python中，能够解释为假的值不只有False，还有：

None

0

0.0

False

所有的空容器（空列表、空元组、空字典、空集合、空字符串）

String字符串初识

字符串就是一系列字符。在Python中，用引号括起的都是字符串，其中的引号可以是单引号，也可以是双引号。可使用反斜杠 \ 转义特殊字符。

str1 = 'This is a "string"'

str2 = "This is a 'string' too"

print(str1) # This is a "string"

print(str2) # This is a 'string' too

str1 = "This is a 'string'"

str2 = 'This is a "string" too'

print(str1) # This is a 'string'

print(str2) # This is a "string" too

也可以使用三个引号表示多行字符串。三引号允许一个字符串跨多行，字符串中可以包含换行符、制表符以及其他特殊字符。让程序员从引号和特殊字符串的泥潭里面解脱出来，自始至终保持一小块字符串的格式是所谓的WYSIWYG（所见即所得）格式的。

一个典型的用例是，当你需要一块HTML或者SQL时，使用三个引号就很简单

python 复制代码 
str1 = """hello world
HELLO WORLD"""
print(str1)
转义字符 说明
\ 在行尾作为续行符
|反斜杠符号
' 单引号
" 双引号
\b 退格
\n 换行
\t 横向制表符
\r 回车，回到行首

1）intern机制

每个（字符串），不夹杂空格或者特殊符号，默认开启intern机制，共享内存，靠引用计数决定是否销毁。相同的字符串默认只保留一份，当创建一个字符串，它会先检查内存里有没有这个字符串，如果有就不再创建新的了。

python 复制代码 
a = "hello_world123"
b = "hello_world123"

print(a is b)        # 输出: True
print(id(a) == id(b))# 输出: True

# 解释：a 和 b 的内存地址完全一致，说明内存中只有一个 "hello_world123" 对象。
python 复制代码 
# 我们在运行时动态生成包含空格或特殊符号的字符串
s1 = "hello world!"
s2 = "hello " + "world!"

print(s1 == s2) # 输出: True (它们的值是一样的)
print(s1 is s2) # 输出: False (它们的内存地址不同！)

# 解释：因为包含空格和感叹号，且是动态生成的，Python 默认没有触发驻留机制，
# 导致内存中出现了两份一模一样的 "hello world!"。

字符串缓冲池：单个字母，长度为1的 ASCII 字符会被 interned，包括空字符。

数据类型转换

自动类型转换（隐式转换），对两种不同类型的数据进行运算，较小的数据类型（整数）就会转换为较大的数据类型（浮点数）以避免数据丢失，计算结果为浮点型：

python 复制代码 
num1 = 2
num2 = 3.0
print(num1 + num2)  # 5.0

两个整型进行除法运算结果也是浮点型：

python 复制代码 
num1 = 9
num2 = 1
print(num1 / num2)  # 9.0

而整型和字符串相加会报错，此时Python无法进行隐式转换完成计算：

python 复制代码 
num1 = 123
str1 = "456"
print(num1 + str1)  # 报错

强制类型转换（显式转换）

可以通过函数对数据类型进行转换。,base意思就是可填可不填

函数 说明
int(x ,base) 将x转换为一个整数，x若为字符串可用base指定进制
float(x) 将x转换为一个浮点数
complex(real,imag) 创建一个实部为real，虚部为imag的复数
str(x) str(x) 将对象x转换为一个字符串
repr(x) 将对象x转换为一个字符串，可以转义字符串中的特殊字符
eval(x) 执行x字符串表达式，并返回表达式的值
bin(x) 将一个整数转换为一个二进制字符串
oct(x) 将一个整数转换为一个八进制字符串
hex(x) 将一个整数转换为一个十六进制字符串
ord(x) 将一个字符转换为它的ASCII整数值
chr(x) 将一个整数转换为一个Unicode字符
tuple(s) 将序列s转换为一个元组
list(s) 将序列s转换为一个列表
set(s) 转换s为可变集合
python 复制代码 
num_int = 123
num_str = "456"
print("num_int 数据类型为:",type(num_int))
print("类型转换前，num_str 数据类型为:",type(num_str))
num_str = int(num_str)    # 强制转换为整型
print("类型转换后，num_str 数据类型为:",type(num_str))
num_sum = num_int + num_str
print("num_int 与 num_str 相加结果为:",num_sum)
print("sum 数据类型为:",type(num_sum))
输出：
num_int 数据类型为: <class 'int'>
类型转换前，num_str 数据类型为: <class 'str'>
类型转换后，num_str 数据类型为: <class 'int'>
num_int 与 num_str 相加结果为: 579
sum 数据类型为: <class 'int'>

字符的编码和解码

python 复制代码 
str1 = '你好中国'
print(str1)
print(type(str1))
# 将字符串数据类型转换为字节型数据的过程成为编码 encode，需要指定编码类型  
byte1 = str1.encode(encoding='utf8')
# 4个字符转换为了12个字节, 所以一个汉字占用3个字节
print(byte1)  # b'\xe4\xbd\xa0\xe5\xa5\xbd\xe4\xb8\xad\xe5\x9b\xbd'
print(type(byte1))  # <class 'bytes'>

# 在进行编码集使用时,一定要注意,使用什么编码集编码,就要使用它解码,否则报错.
# 'utf-8' codec can't decode byte 0xc4 in position 0: invalid continuation byt
# byte2 = str1.encode(encoding='gbk')
# print(byte2) 
# print(type(byte2))  

# 将字节型数据转换为字符型数据的过程称为解码 decode
str2 = byte1.decode(encoding='utf8')
print(str2)  # 你好中国
print(type(str2))  # <class 'str'>

2、 输入输出

如果接收用户在键盘上输入一些字符，Python提供了一个input()函数，可以让用户输入字符串，并存放到一个字符串变量里。

语法：字符串变量 = input("提示信息")

python 复制代码 
# Python开始等待你的输入。这时，你可以输入任意字符，然后按回车后完成输入。
input_str = input("请输入：")
# 输入完成后，不会有任何提示，刚才输入的内容存放到input_str变量里了
print("input_str数据类型为:",type(input_str))#<class 'str'>
# 输出input_str查看变量内容
print(input_str)

输出

普通输出：使用 print() 可将内容打印。

python 复制代码 
print("Hello Python")

多个内容之间可以使用逗号隔开。

python 复制代码 
print("Hello", " Python")

可以使用 end= 来控制 print() 以什么结尾。

python 复制代码 
print("使用\\n结尾", end="\n")  # 用\n结尾，等同于print("使用\\n结尾")
print('使用""结尾', end="")  # 用空字符串结尾
print("Hello")

格式化输出：我比较常用的是,字符串前加上一个f,字符串中的{}内写入变量名

python 复制代码 
int1 = 10
float1 = 3.14159
str3 = f"int1 = {int1}, float1 = {float1}"
print(str3)  # int1 = 10, float1 = 3.14159

{}内变量名后可以加上 = ，打印时会在变量值前加上 变量名=。

python 复制代码 
int1 = 10
float1 = 3.14159
str3 = f"{int1 = }, {float1 = }"
print(str3)  # int1 = 10, float1 = 3.14159

{}外再套一层{}，即{{}}则打印出来就是带有括号的

python 复制代码 
int1 = 10
float1 = 3.14159
str3 = f"{{int1 = }, {float1 = }}"
print(str3)  # {int1 = 10, float1 = 3.14159}

如果你想让 float1 只保留两位小数：

int1 = 10

float1 = 3.14159

如果想控制更加多元的输出，你只需要在变量名后面加上一个 冒号 :，然后紧跟格式化控制符即可。语法规则是：f"{变量:格式化规则}"

python 复制代码 
str3 = f"int1 = {int1}, float1 = {float1:.2f}"
print(str3)  
# 输出: int1 = 10, float1 = 3.14

3、运算符

算数运算符

运算符 说明 实例

  • 加 a + b
  • 减、或取负 a - b、-a
  • 乘 a * b
    / 除 a / b
    // 整除，除后向下取整 a // b
    % 模，返回除法的余数 a % b
    ** 幂 a ** b
运算符 说明 实例
+ 加 a+b
- 减或取负 a-b、-a
* 乘 a*b
/ 除 a/b
// 整除，除后向下取整 a//b
% 模，返回除法的余数 a%b
** 幂 a**b
python 复制代码 
# -------------算术运算符---------------
a = 20
b = 10
c = a + b
print(a , "+" , b , "的结果为" , c)
c = a - b
print(a , "-" , b , "的结果为" , c)
c = a * b 
print(a , "*" , b , "的结果为" , c)
c = a / b  #注意：结果为浮点类型
print(a , "/" , b , "的结果为" , c)
c = a % b 
print(a , "%" , b , "的结果为" , c)
a = 2
b = 3
c = a ** b
print(a , "的" , b , "次方结果为" , c)
a = 10
b = 3
c = a // b 
print(a , "//" , b , "的结果为" , c)
print("-" * 30) # 输出30次-
输出结果：
20 + 10 的结果为 30
20 - 10 的结果为 10
20 * 10 的结果为 200
20 / 10 的结果为 2.0
20 % 10 的结果为 0
2 的 3 次方结果为 8
10 // 3 的结果为 3

赋值运算符

运算符 说明 实例
= 赋值 a = 1
+= 加法赋值 a += 2，等同于a = a + 2
-= 减法赋值 a -= 2，等同于a = a - 2
*= 乘法赋值 a *= 2，等同于a = a * 2
/= 除法赋值 a /= 2，等同于a = a / 2
//= 整除赋值 a //= 2，等同于a = a // 2
%= 模赋值 a %= 2，等同于a = a % 2
**= 幂赋值 a **= 2，等同于a = a ** 2
:= 海象运算符，在表达式中同时进行赋值和返回赋值的值。Python3.8 版本新增 num1 = 20 print((num2 := 3**2) > num1) print(num2)

比较运算符

运算符 说明 实例
== 相等，比较两者的值 a == b
!= 不相等 a != b
> 大于 a > b
< 小于 a < b
>= 大于等于 a >= b
<= 小于等于 a <= b
python 复制代码 
注意：除了不同数据类型的数据不能比较大小
# -------------比较运算符---------------
num1 = 10
num2 = 20
print(num1 == num2)  # False
print(num1 != num2)  # True
print(num1 > num2)   # Flase
print(num1 < num2)   # True
print(num1 >= num2)  # False
print(num1 <= num2)  # True
num3 = 'abc'
# 注意：不同的数据类型之间不能进行大小的比较
print(num1 > num3)
# 如果是字符串比较大小，是从最左边开始逐个比较字符串中相应位置的字符的ASCII码
print('5' > '6') # False
print('15' > '6') # False

逻辑运算符

运算符 说明
and 与，x and y，若x为False返回x的值，否则返回y的值
or 或，x or y，若x为True返回x的值，否则返回y的值
not 非，not x，若x为True返回False，若x为False返回True
python 复制代码 
b1 = False
b2 = True
print(b1 and b2)  # False
print(b1 or b2)  # True
print(not(b1))  # True
print(5 and 8) # 8 非0表示True，0表示False
print(0 and 8) # 0
print(5 or 8)  # 5
print(0 or 8)  # 8
print(not(5))  # False

位运算符

运算符 说明 实例
& 按位与 a & b
^ 按位异或 a ^ b
~ 按位取反 ~ a
<< 按位左移 a << 1
>> 按位右移 a >> 1
python 复制代码 
a = 10   # 二进制: 1010
b = 6    # 二进制: 0110

print("a =", a, "二进制:", bin(a))
print("b =", b, "二进制:", bin(b))
print("-" * 40)

# 1. 按位与 &
c = a & b
print("a & b =", c, "二进制:", bin(c))   # 1010 & 0110 = 0010

# 2. 按位异或 ^相异为1 相同为零
c = a ^ b
print("a ^ b =", c, "二进制:", bin(c))   # 1010 ^ 0110 = 1100

# 3. 按位取反 ~
c = ~a
print("~a =", c, "二进制:", bin(c))

# 4. 按位左移 <<
c = a << 1
print("a << 1 =", c, "二进制:", bin(c))  # 1010 -> 10100

# 5. 按位右移 >>
c = a >> 1
print("a >> 1 =", c, "二进制:", bin(c))  # 1010 -> 0101

身份运算符

运算符 说明 实例
is 判断两个标识符是不是引用自相同对象 a is b，类似id(a) == id(b)。如果引用的是同一个对象则返回True，否则返回False
is not 判断两个标识符是不是引用自不同对象 a is not b，类似id(a) != id(b)。如果引用的不是同一个对象则返回True，否则返回False
python 复制代码 
# -------------身份运算符---------------
m = 20
n = 20
q = 30
print(m is n)  # True 判断m和n在内存中是否指向同一个地址，因为小整数池的原因
print(n is q)  # False
print(n is not q)  # True
# id() 用于获取对象在内存中的地址
print(id(m) == id(n)) # True

print("-" * 30)
# -------------is和==的区别---------------
a = [1,2,3]
b = a 

print(b is a)  # True
print(b == a)  # True

b = a[:]
print(b)
print(b is a)  # False
print(b == a)  # True
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