Day06 · 数据类型与类型检测
阶段：阶段一 · 核心基础 | 前置：Day05 | 技术基准：Python 3.15.0
学习目标
- 认识 Python 的内置数据类型家族：数值型（int/float/complex）、bool、NoneType、bytes
- 会用
type()和isinstance()检测一个对象的类型 - 掌握进制表示与互转：
bin()、oct()、hex()、int(x, base) - 彻底弄清除法三兄弟：
/、//、%，以及divmod() - 分清
==（比值）与is（比身份），理解小整数缓存与字符串驻留
一、Python 数据类型总览
任何程序都要处理数据，数据就有类型。Python 是动态强类型 语言：变量类型在 = 绑定时才确定，但一旦确定就会严格检查，不会偷偷转换。
Python 内置的基础数据类型（本阶段先认识，后面逐日深入）：
| 大类 | 类型 | 例子 | 是否可变 |
|---|---|---|---|
| 整型 | int |
10、-3 |
不可变 |
| 浮点型 | float |
3.14、1.5e2 |
不可变 |
| 复数 | complex |
1+2j |
不可变 |
| 布尔型 | bool |
True、False |
不可变 |
| 空类型 | NoneType |
None |
--- |
| 字符串 | str |
"hello" |
不可变 |
| 字节 | bytes |
b"abc" |
不可变 |
| 列表 | list |
[1, 2, 3] |
可变 |
| 元组 | tuple |
(1, 2, 3) |
不可变 |
| 字典 | dict |
{"k": 1} |
可变 |
二、type() 与 isinstance()：检测类型
Python 提供两个内建函数检测对象类型。
2.1、type()：返回对象的类型
python
# Author: XiaoJia
print(type(10)) # <class 'int'>
print(type(3.14)) # <class 'float'>
print_type = type("hello")
print(print_type) # <class 'str'>
print(type(True)) # <class 'bool'>
print(type(None)) # <class 'NoneType'>
print(type(1 + 2j)) # <class 'complex'>版本提示：Python 2 把整数分成
int和long两种；Python 3 中只有一种int，且支持任意精度 （Python 2 的long已合并进int）。下面这种大整数在 3.15 里直接就能算：
python
big = 2 ** 100
print(big) # 1267650600228229401496703205376
print(type(big)) # <class 'int'> 任意精度，不会溢出2.2、isinstance()：判断是否属于某类型
type() 看"确切类型"，isinstance() 看"是不是某类（或其父子类）"。判断继承关系时用 isinstance 更稳妥：
python
print(isinstance(10, int)) # True
print(isinstance(3.14, float)) # True
print(isinstance(True, int)) # True bool 是 int 的子类！
print(isinstance("123", (int, str))) # True 可传元组，任一匹配即可注意 bool 是 int 的子类，所以 True == 1、False == 0，True + 1 等于 2（能算，但不推荐在业务里这么用）。
三、数值型细节
3.1、整型 int 与进制表示
Python 整型支持四种进制书写：
| 进制 | 前缀 | 例子 | 十进制值 |
|---|---|---|---|
| 二进制 | 0b / 0B |
0b1010 |
10 |
| 八进制 | 0o / 0O |
0o17 |
15 |
| 十进制 | 无 | 123 |
123 |
| 十六进制 | 0x / 0X |
0xff |
255 |
python
print(0b1010) # 10 二进制字面量
print(0o17) # 15 八进制字面量
print(0xff) # 255 十六进制字面量版本提示：Python 2 里八进制可以直接写成
017（不带 o），这种写法在 Python 3 中是语法错误（Python 2 遗留，已移除）。Python 3 八进制必须写0o17。
3.2、进制互转函数
| 函数 | 作用 |
|---|---|
bin(x) |
转二进制字符串，带 0b 前缀 |
oct(x) |
转八进制字符串，带 0o 前缀 |
hex(x) |
转十六进制字符串，带 0x 前缀 |
int(x, base) |
把字符串按 base 进制解析成十进制整数 |
python
print(bin(10)) # '0b1010'
print(oct(15)) # '0o17'
print(hex(255)) # '0xff'
# 字符串按指定进制转十进制
print(int("1010", 2)) # 10 二进制字符串 → 十进制
print(int("ff", 16)) # 255 十六进制字符串 → 十进制
print(int("17", 8)) # 15 八进制字符串 → 十进制3.3、浮点型 float
浮点数有两种写法：小数 3.14、科学计数法 1.5e2（表示 1.5×10²）。
python
pi = 3.14159
big = 1.5e2 # 150.0
tiny = 2.5e-3 # 0.0025
print(pi, big, tiny) # 3.14159 150.0 0.0025
print(type(big)) # <class 'float'>浮点数还有两个特殊值：float('inf') 无穷大、float('nan') 不是一个数（NaN）。
python
print(float('inf')) # inf 正无穷
print(float('-inf')) # -inf 负无穷
print(float('nan')) # nan 非数值3.4、复数 complex
复数形如 a + bj，虚部用 j（不是数学里的 i，这是电气工程惯例）。
python
z = 3 + 4j
print(z.real) # 3.0 实部
print(z.imag) # 4.0 虚部
print(z.conjugate()) # (3-4j) 共轭复数
print((1+2j) * (3-4j)) # (11+2j)四、布尔型与空类型
4.1、bool：只有 True 和 False
布尔值首字母必须大写（True / False），全部小写的 true 是未定义变量。
python
print(5 > 3) # True
print(type(True)) # <class 'bool'>
print(True + False) # 1 True=1, False=0（能算，但别这么写）Python 中被判定为"假"（falsy）的值有：False、None、0、0.0、空字符串 ""、空列表 []、空元组 ()、空字典 {} 等；其余基本都算"真"（truthy）。
4.2、NoneType：只有 None
空类型只有一个值 None，表示"什么都没有"，常用于函数没有返回值时的默认结果。
python
x = None
print(x) # None
print(type(x)) # <class 'NoneType'>
print(x is None) # True 判断空值推荐用 is4.3、bytes 初识
Python 3 严格区分文本（str，Unicode）和二进制（bytes） 。bytes 字面量在前面加 b：
python
b = b"abc"
print(b) # b'abc'
print(type(b)) # <class 'bytes'>bytes 与 str 之间用 encode() / decode() 转换，编码问题在 Day08 详讲，Day24 文件操作会深入二进制。
五、除法三兄弟：/、//、%
这是新手最容易混的一组运算。
| 运算符 | 含义 | 例子 | 结果 |
|---|---|---|---|
/ |
真除法，结果总是浮点数 | 7 / 2 |
3.5 |
// |
整除，向下取整 | 7 // 2 |
3 |
% |
取模（余数） | 7 % 2 |
1 |
python
# Author: XiaoJia
a, b = 7, 2
print(a / b) # 3.5 真除法
print(a // b) # 3 整除
print(a % b) # 1 余数
print(a ** b) # 49 幂运算版本提示：Python 2 里
/对两个整数做"整除"（7/2=3）；Python 3 改成了"真除法"（7/2=3.5），要整除必须显式写//。这是 2→3 的经典不兼容点（Python 2 遗留，行为已改）。
注意 // 是向下取整，不是向零取整，所以负数时要当心：
python
print(7 // 2) # 3
print(-7 // 2) # -4 向下取整（比 -3.5 更小的整数）
print(-7 / 2) # -3.55.1、divmod()：一次拿到商和余数
divmod(a, b) 同时返回 (商, 余数)：
python
q, r = divmod(17, 5)
print(q, r) # 3 2 等价于 17//5=3, 17%5=2
print(divmod(10, 3)) # (3, 1)六、== 与 is 的区别
这是面试高频考点，也是新手必踩的坑。
==：比较两个对象的值是否相等。is：比较两个对象是否是同一个对象 （内存地址id()是否相同）。
python
a = [1, 2, 3]
b = [1, 2, 3]
c = a
print(a == b) # True 值相等
print(a is b) # False 不是同一个对象
print(a is c) # True c 就是 a，同一对象可以用 id() 看内存地址佐证：
python
print(id(a)) # 例如 2000001
print(id(b)) # 另一个地址
print(id(c)) # 与 a 相同6.1、小整数缓存与字符串驻留
有两个特殊现象会让你产生"is 有时对有时错"的困惑：
- 小整数缓存 ：CPython 预先把
-5 ~ 256的小整数缓存起来复用，所以它们is比较常常为真。 - 字符串驻留（interning）：某些短字符串会被自动复用。
python
x = 100
y = 100
print(x is y) # True 小整数在缓存池里
m = 1000
n = 1000
print(m == n) # True 值相等
print(m is n) # 结果取决于运行环境，不要依赖！小嘉结论：比较值一律用
==；只有判断"是不是 None / 是不是同一个对象"时才用is。判断空值写x is None，不要写x == None。永远不要用is去比数值或字符串是否相等。
练习题
-
用
type()分别输出42、3.14、"3.14"、True、None的类型，并解释为什么True既是bool又"能当int用"。 -
把十进制
42分别转成二进制、八进制、十六进制字符串，再把"0b1010"还原成十进制。 -
计算
17 / 5、17 // 5、17 % 5、divmod(17, 5)，并用一句话说明//和/在 Python 3 里的区别（对比 Python 2）。 -
下面代码打印什么？为什么？
pythona = "hello" b = "hello" print(a == b) print(a is b) -
写一段代码：定义一个变量
data = None，用is判断它是否为None并打印提示；再把data改成"ok"重新判断。 -
思考题：为什么说"判断空值应该写
if x is None，而不是if x == None"？（提示：从==可被重载、is不可被重载两个角度想。）
小结
- 内置类型家族：int（任意精度）、float、complex、bool、NoneType、str、bytes、list、tuple、dict。
- 类型检测：
type(x)看确切类型；isinstance(x, 类型)看归属（bool 是 int 子类）。 - 进制：
0b/0o/0x前缀书写；bin/oct/hex转字符串；int("x", base)按进制解析。 - Python 3 只有一种 int（无 long）；八进制必须
0o；/是真除法、//才是整除。 - 除法三兄弟：
/得浮点、//向下取整、%取余；divmod(a,b)一次得商和余数。 ==比值，is比身份（id）；小整数缓存与字符串驻留会造成is的"假象"，比值永远用==，判空用is None。
扩展阅读
- 内置类型官方文档：https://docs.python.org/3/library/stdtypes.html
- 数值类型（int/float/complex）：https://docs.python.org/3/library/datatypes.html
- 源目录教材参考：《跟小嘉学习Python 程序设计》一、Python 开发环境介绍和搭建.md 第四章 第四节（数据类型）；Python不同进制之间的转换.txt；Python中运算符==和is的差别分析.txt；python数和四则运算.docx；python除法.docx