Python 基础语法（二）：字符串与常用操作

python字符串用来保存文本。姓名、文件路径、网页地址和接口返回的消息，只要内容是文字，在 Python 中通常都会使用字符串处理。

思维导图

这一章主要讲字符串的创建、索引、切片、常用方法和格式化。字符串看起来简单，不过索引越界、转义字符、split() 和 join() 的用法，以及字符串不可变这些地方都比较容易写错。

一、创建字符串

Python 中的字符串类型是 str，可以使用单引号、双引号或者三引号创建：

name = 'Ivan'
language = "Python"
message = """这是一个
可以换行的字符串"""

单引号和双引号没有类型上的区别，选择哪一种主要看字符串中包含什么内容。例如，字符串里已经有单引号时，外面使用双引号会方便一些：

message = "I'm learning Python"

如果字符串里有双引号，也可以反过来写：

message = '他说："今天开始学习 Python。"'

三引号可以保存跨越多行的文本，其中的换行也会成为字符串内容的一部分：

text = """第一行
第二行
第三行"""

print(text)

输出结果为：

第一行
第二行
第三行

空字符串中没有任何字符，但是它仍然是一个字符串对象：

empty_text = ""

print(type(empty_text))
print(len(empty_text))

输出结果为：

<class 'str'>
0

二、转义字符与原始字符串

反斜杠 \ 在字符串中用来表示一些不能直接写出来，或者具有特殊含义的字符。

写法	含义
\n	换行
\t	制表符
\\	一个反斜杠
\'	单引号
\"	双引号
\r	回车

例如：

message = "姓名：Ivan\n语言：Python"
print(message)

输出结果为：

姓名：Ivan
语言：Python

1. 路径中的反斜杠

Windows 路径中经常出现反斜杠。如果直接写路径，其中的 \n、\t 等组合可能会被当成转义字符：

path = "C:\new\test.txt"
print(path)

这段代码不会按照原路径输出，因为 \n 会换行，\t 会变成制表符。可以把每个反斜杠再转义一次：

path = "C:\\new\\test.txt"

也可以在字符串前加上 r，创建原始字符串：

path = r"C:\new\test.txt"
print(path)

原始字符串会保留大多数反斜杠。不过它不能以单个反斜杠结尾，下面的写法会出现语法错误：

# 错误写法
path = r"C:\new\"

处理路径时，更常见的办法是使用标准库中的 pathlib。这一部分会放到文件操作章节中再讲。

三、字符串索引

字符串由一个个字符组成，每个字符都有自己的位置，这个位置称为索引。Python 的索引从 0 开始：

text = "Python"

print(text[0])
print(text[1])
print(text[5])

输出结果为：

P
y
n

也可以使用负数索引从右向左读取字符。最后一个字符的索引是 -1：

print(text[-1])
print(text[-2])
print(text[-6])

输出结果为：

n
o
P

len() 可以取得字符串的字符数量：

text = "Python"
print(len(text))

结果为 6，所以它能使用的正数索引是 0 到 5。访问不存在的位置会引发 IndexError：

print(text[6])

中文字符也按照字符数量计算：

text = "学习Python"

print(len(text))
print(text[0])

输出结果为：

8
学

这里的 len() 计算的是字符数量，不是字符串保存到文件以后占用的字节数。

四、字符串切片

索引一次只能取得一个字符，切片可以取出一段字符串。基本写法如下：

字符串[开始位置:结束位置:步长]

切片包含开始位置，不包含结束位置。例如：

text = "Python"

print(text[0:2])
print(text[2:6])

输出结果为：

Py
thon

text[0:2] 取得索引 0 和 1，不会取得索引 2。这种规则也常写成"左闭右开"。

1. 省略开始或结束位置

省略开始位置时，默认从字符串开头切：

print(text[:3])

输出 Pyt。

省略结束位置时，会一直切到字符串末尾：

print(text[3:])

输出 hon。

开始和结束都省略时，会得到完整字符串：

print(text[:])

2. 使用负数索引切片

负数索引也可以放在切片中：

filename = "report.pdf"

print(filename[-3:])
print(filename[:-4])

输出结果为：

pdf
report

3. 设置步长

第三个参数表示每隔几个字符取一次：

text = "0123456789"

print(text[::2])
print(text[1::2])

输出结果为：

02468
13579

步长为负数时，会从右向左取字符。下面的写法可以把字符串倒过来：

text = "Python"
print(text[::-1])

输出结果为 nohtyP。

与单个索引不同，切片超出字符串范围通常不会报错：

text = "Python"
print(text[0:100])

结果仍然是 Python。Python 会在字符串实际结束的位置停下来。

五、字符串是不可变对象

字符串创建以后，其中的字符不能直接修改。下面的代码会出现 TypeError：

text = "Python"
text[0] = "J"

如果想把 Python 改成 Jython，需要创建一个新的字符串，再让变量指向它：

text = "Python"
text = "J" + text[1:]

print(text)

字符串方法也是一样。例如，replace() 返回修改后的新字符串，并不会在原字符串上直接修改：

text = "I like Java"
new_text = text.replace("Java", "Python")

print(text)
print(new_text)

输出结果为：

I like Java
I like Python

如果后面的代码要继续使用替换结果，就要接收它的返回值：

text = text.replace("Java", "Python")

六、字符串的基本运算

1. 拼接字符串

+ 可以拼接多个字符串：

first_name = "Ivan"
last_name = "Chen"
full_name = first_name + " " + last_name

print(full_name)

字符串不能直接和数字拼接：

age = 20

# 错误写法
message = "年龄：" + age

可以先使用 str() 转换，也可以直接使用 f-string：

message1 = "年龄：" + str(age)
message2 = f"年龄：{age}"

2. 重复字符串

* 可以把字符串重复指定次数：

line = "-" * 20
print(line)

3. 判断是否包含

in 和 not in 可以判断字符串中是否包含一段内容：

url = "https://www.python.org"

print("python" in url)
print("java" not in url)

字符串判断区分大小写：

print("Python" in "python.org")

结果为 False。

4. 比较字符串

字符串可以使用 ==、!=、<、> 等运算符比较：

print("Python" == "Python")
print("Python" == "python")
print("apple" < "banana")

大小比较会按照字符的 Unicode 编码顺序逐个比较，不等同于汉语拼音、字典顺序或者自然语言中的大小关系。业务代码需要排序中文、忽略大小写或处理不同语言时，通常要增加专门的规则。

七、查找与统计

1. find() 与 rfind()

find() 返回指定内容第一次出现的索引，没有找到时返回 -1：

text = "Python is easy, Python is useful"

print(text.find("Python"))
print(text.find("Java"))

输出结果为：

0
-1

rfind() 从右侧开始查找，所以它会返回最后一次出现的位置：

print(text.rfind("Python"))

2. index() 与 rindex()

index() 的结果与 find() 类似，不过没有找到时会引发 ValueError：

text = "Python"
print(text.index("th"))

是否使用 find() 或 index()，要看没有找到是不是正常情况。如果没有找到也允许继续运行，find() 通常更方便；如果没有找到说明数据本身有问题，可以使用 index()，再交给异常处理代码处理。

3. count()

count() 用来统计某段内容出现的次数：

text = "banana"
print(text.count("a"))
print(text.count("an"))

输出结果为：

3
2

4. startswith() 与 endswith()

这两个方法用来判断字符串的开头和结尾：

filename = "report.pdf"

print(filename.startswith("report"))
print(filename.endswith(".pdf"))

也可以传入一个元组，同时判断多个候选值：

filename = "photo.png"
is_image = filename.endswith((".jpg", ".jpeg", ".png", ".gif"))

print(is_image)

八、大小写与空白处理

1. 大小写转换

常用的大小写方法如下：

方法	作用
lower()	转为小写
upper()	转为大写
capitalize()	首字符大写，其余字符小写
title()	每个单词的首字母大写
swapcase()	交换大小写
casefold()	用于不区分大小写的文本比较

text = "Hello Python"

print(text.lower())
print(text.upper())
print(text.title())

如果只是进行简单的英文大小写转换，lower() 已经够用。需要比较不同语言的文本时，casefold() 处理得更彻底：

left = "Straße"
right = "STRASSE"

print(left.casefold() == right.casefold())

结果为 True。

2. 去掉两端字符

strip() 去掉字符串两端的空白，lstrip() 只处理左侧，rstrip() 只处理右侧：

text = "  Python  \n"

print(repr(text.strip()))
print(repr(text.lstrip()))
print(repr(text.rstrip()))

这里使用 repr() 输出，是为了让空格和 \n 更容易看出来。

strip() 也可以接收参数，不过参数表示一组需要从两端删除的字符，并不是完整的前缀或后缀：

text = "www.example.com"
print(text.strip("w.com"))

这段代码会不断删除两端属于 w、.、c、o、m 的字符，结果可能和预想的不一样。删除固定前缀或后缀时，应该使用：

url = "https://example.com"
print(url.removeprefix("https://"))

filename = "report.pdf"
print(filename.removesuffix(".pdf"))

九、替换、拆分与连接

1. replace()

replace() 用来替换字符串中的内容：

text = "Java is useful"
new_text = text.replace("Java", "Python")

print(new_text)

第三个参数可以限制替换次数：

text = "one one one"
print(text.replace("one", "two", 2))

输出结果为 two two one。

2. split()

split() 按照指定分隔符把字符串拆成列表：

text = "Python,Java,Go"
languages = text.split(",")

print(languages)

输出结果为：

['Python', 'Java', 'Go']

不传分隔符时，split() 会按照连续的空白字符拆分，并忽略两端空白：

text = "  Python   Java\tGo  "
print(text.split())

输出结果为：

['Python', 'Java', 'Go']

如果明确传入一个空格，规则就不同了，连续空格会产生空字符串：

text = "Python   Java"
print(text.split(" "))

输出结果为：

['Python', '', '', 'Java']

maxsplit 可以限制最多拆分几次：

record = "2026-08-21-error-message"
print(record.split("-", 3))

3. splitlines()

splitlines() 按照换行符拆分多行文本：

text = "第一行\n第二行\n第三行"
print(text.splitlines())

4. join()

join() 把多个字符串连接起来：

languages = ["Python", "Java", "Go"]
text = ", ".join(languages)

print(text)

输出结果为：

Python, Java, Go

调用 join() 的对象是分隔符，因此写法是 "分隔符".join(字符串序列)。列表里如果有整数，需要先转换为字符串：

numbers = [10, 20, 30]

# 错误写法
# text = ",".join(numbers)

text = ",".join(str(number) for number in numbers)
print(text)

这里暂时用到了一个生成器表达式。现阶段只需要知道，它会把列表中的每个数字交给 str() 转换；具体语法会在推导式与生成器章节中再讲。

十、判断字符串内容

Python 提供了一组以 is 开头的方法，用来判断字符串是否符合某种形式：

方法	判断内容
isalpha()	是否全部为字母且至少有一个字符
isdigit()	是否全部为数字字符且至少有一个字符
isdecimal()	是否全部为十进制数字字符
isalnum()	是否全部由字母或数字组成
isspace()	是否全部为空白字符
islower()	是否包含字母且字母都是小写
isupper()	是否包含字母且字母都是大写
istitle()	是否符合标题大小写形式

print("Python".isalpha())
print("2026".isdigit())
print("Python3".isalnum())
print("   \n".isspace())

这些方法的结果都是布尔值。需要注意，isdigit() 识别的数字字符范围比普通的 0 到 9 更广，所以它不能替代完整的数据校验。判断用户输入能不能传给 int()，最稳妥的方式仍然是转换并处理可能出现的 ValueError。

十一、字符串格式化

把变量放进字符串时，通常使用 f-string。它从 Python 3.6 开始支持，写法是在字符串前加 f，然后把变量或表达式放入花括号：

name = "Ivan"
age = 20

message = f"姓名：{name}，年龄：{age}"
print(message)

花括号中可以写表达式：

price = 19.9
count = 3

print(f"总价：{price * count}")

1. 控制小数位数

price = 19.956

print(f"{price:.2f}")
print(f"{price:.1f}")

输出结果为：

19.96
20.0

2. 千位分隔与百分比

number = 1234567.89
rate = 0.856

print(f"{number:,.2f}")
print(f"{rate:.1%}")

输出结果为：

1,234,567.89
85.6%

3. 对齐与宽度

< 表示左对齐，> 表示右对齐，^ 表示居中：

text = "Python"

print(f"|{text:<10}|")
print(f"|{text:>10}|")
print(f"|{text:^10}|")

输出结果为：

|Python    |
|    Python|
|  Python  |

4. 日期格式

日期对象也可以放进 f-string 中格式化：

from datetime import datetime

now = datetime(2026, 8, 21, 10, 30)
print(f"{now:%Y-%m-%d %H:%M}")

输出结果为：

2026-08-21 10:30

5. str.format()

旧一些的代码中经常能看到 format()：

name = "Ivan"
score = 95.5

message = "{} 的成绩是 {:.1f} 分".format(name, score)
print(message)

它仍然可以正常使用，不过新代码在大多数情况下使用 f-string 更直观。%s、%d 这种百分号格式化也会出现在旧代码和日志配置中，能够看懂即可。

十二、字符串与字节

Python 中的 str 保存 Unicode 文本，bytes 保存字节数据。文本写入文件或者通过网络传输时，通常需要按照某种编码转换成字节。

1. 编码

encode() 把字符串转换成字节：

text = "你好，Python"
data = text.encode("utf-8")

print(data)
print(type(data))

2. 解码

decode() 把字节转换回字符串：

text = data.decode("utf-8")
print(text)

编码和解码必须使用相同或者兼容的字符编码。用错误编码解码，可能出现乱码，也可能引发 UnicodeDecodeError。

text = "你好"
data = text.encode("utf-8")

# 错误的解码方式
# result = data.decode("ascii")

UTF-8 中，一个中文字符通常占三个字节，所以字符数和字节数可能不同：

text = "你好"

print(len(text))
print(len(text.encode("utf-8")))

输出结果为：

2
6

十三、综合示例：整理一条商品信息

下面接收一行商品数据，去掉多余空格，再拆出名称、单价和数量，最后计算总价：

raw_text = input("请输入商品信息，格式为 名称,单价,数量：")

parts = raw_text.strip().split(",")

if len(parts) != 3:
    print("输入格式不正确")
else:
    name = parts[0].strip()
    price = float(parts[1].strip())
    count = int(parts[2].strip())
    total = price * count

    print(f"商品：{name}")
    print(f"单价：{price:.2f} 元")
    print(f"数量：{count}")
    print(f"总价：{total:.2f} 元")

输入：

Python 入门书, 59.8, 2

输出结果为：

商品：Python 入门书
单价：59.80 元
数量：2
总价：119.60 元

示例中的 if 和 else 属于条件判断。这里先看程序怎样把字符串清理、拆分和转换，条件判断会在下一章详细讲。

十四、常见错误

1. 索引超出范围

text = "Python"
print(text[6])

字符串长度为 6，最后一个有效索引是 5。

2. 忘记接收字符串方法的返回值

text = "  Python  "
text.strip()

print(repr(text))

strip() 没有修改原字符串。应该写成：

text = text.strip()

3. 把 strip() 当成删除完整前缀

url = "www.example.com"
result = url.strip("www.")

strip() 按字符集合删除两端内容。删除固定前缀应该使用：

result = url.removeprefix("www.")

4. 混淆 split() 与 join()

text = "Python,Java,Go"
items = text.split(",")       # 字符串拆成列表
result = ",".join(items)     # 列表连接成字符串

5. 在普通字符串中直接写 Windows 路径

path = "C:\new\test.txt"

其中的 \n 和 \t 会被当成转义字符。可以使用双反斜杠、原始字符串，或者后面会讲到的 pathlib。

6. 使用字节长度代替字符长度

text = "你好"

print(len(text))
print(len(text.encode("utf-8")))

前者是字符数量，后者是 UTF-8 编码后的字节数量。限制用户名长度时通常看字符数，限制网络报文或文件大小时才会考虑字节数。

十五、练习

练习一：取得文件名和扩展名

给定字符串 "archive.backup.zip"，分别取得文件名 "archive.backup" 和扩展名 "zip"。可以先使用 rfind() 找到最后一个点的位置，再配合切片完成。

练习二：隐藏手机号码

输入一个 11 位手机号码，只显示前 3 位和后 4 位，中间使用四个星号代替。例如：

138****5678

练习三：统计单词

给定一段英文文本，去掉两端空格并按照空白拆分，统计其中有多少个单词。

练习四：整理标签

输入字符串 " Python, 数据分析, Web开发 "，去掉每个标签两端的空格，再使用 " | " 连接成下面的形式：

Python | 数据分析 | Web开发

练习五：检查文件类型

判断文件名是否以 .jpg、.jpeg、.png 或 .gif 结尾。检查时要忽略扩展名的大小写。

这一章把字符串中最常用的内容放在了一起。后面处理输入数据、文件内容和接口结果时，索引、切片、拆分、替换和格式化都会经常用到。