Python3 基本数据类型

Python 中的变量不需要声明。每个变量在使用前都必须赋值，变量赋值以后该变量才会被创建。

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。

等号 = 用来给变量赋值。等号左边是变量名，右边是存储在变量中的值。例如：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3

counter = 100          # 整型变量
miles   = 1000.0       # 浮点型变量
name    = "runoob"     # 字符串

print(counter)
print(miles)
print(name)

运行实例 »

执行以上程序会输出如下结果：

100
1000.0
runoob

多个变量赋值

Python 允许你同时为多个变量赋值。例如：

a = b = c = 1

以上实例创建一个整型对象，值为 1，三个变量被赋予相同的数值。

你也可以为多个变量同时指定不同的值。例如：

a, b, c = 1, 2, "runoob"

以上实例中，整型对象 1 和 2 分别分配给变量 a 和 b，字符串对象 "runoob" 分配给变量 c。

可以通过 type() 函数查看变量的类型：

实例

# 变量定义
x = 10           # 整数
y = 3.14         # 浮点数
name = "Alice"   # 字符串
is_active = True # 布尔值

# 多变量赋值
a, b, c = 1, 2, "three"

# 查看数据类型
print(type(x))         # <class 'int'>
print(type(y))         # <class 'float'>
print(type(name))      # <class 'str'>
print(type(is_active)) # <class 'bool'>

标准数据类型

Python3 中有 6 种标准数据类型，以及 bool 布尔类型（bool 是 int 的子类，有时单独列出）：

  • Number（数字）
  • String（字符串）
  • bool（布尔类型）
  • List（列表）
  • Tuple（元组）
  • Set（集合）
  • Dictionary（字典）

按是否可变，可以分为以下两类：

  • 不可变数据（4 个）：Number（数字）、String（字符串）、bool（布尔）、Tuple（元组）
  • 可变数据（3 个）：List（列表）、Dictionary（字典）、Set（集合）

此外还有一些高级的数据类型，如字节数组类型 bytes。

Number（数字）

Python3 支持 int、float、bool、complex（复数）。

在 Python 3 里，只有一种整数类型 int，表示为长整型，没有 Python 2 中的 Long。

内置的 type() 函数可以用来查询变量所指的对象类型。

>>> a, b, c, d = 20, 5.5, True, 4+3j
>>> print(type(a), type(b), type(c), type(d))
&lt;class 'int'&gt; &lt;class 'float'&gt; &lt;class 'bool'&gt; &lt;class 'complex'&gt;

此外还可以用 isinstance() 来判断：

实例

>>> a = 111
>>> isinstance(a, int)
True

isinstance 和 type 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。
>>> class A:
...     pass
...
>>> class B(A):
...     pass
...
>>> isinstance(A(), A)
True
>>> type(A()) == A
True
>>> isinstance(B(), A)
True
>>> type(B()) == A
False

注意：Python3 中，bool 是 int 的子类，True 和 False 可以和数字相加，True==1、False==0 会返回 True，但可以通过 is 来判断对象身份。

>>> issubclass(bool, int)
True
>>> True == 1
True
>>> False == 0
True
>>> True + 1
2
>>> False + 1
1
>>> 1 is True
&lt;stdin&gt;:1: SyntaxWarning: "is" with 'int' literal. Did you mean "=="?
False
>>> 0 is False
&lt;stdin&gt;:1: SyntaxWarning: "is" with 'int' literal. Did you mean "=="?
False

为什么会出现 SyntaxWarning？

Python 检测到你在用 is 比较一个字面量整数（如 1）和 True，这通常是代码错误——因为 is 比较的是对象身份（是否同一个对象），而不是值是否相等。Python 建议使用 == 来比较值，除非你确实需要检查是否是同一个对象。

在 Python 2 中是没有布尔型的，它用数字 0 表示 False，用 1 表示 True。

当你指定一个值时，Number 对象就会被创建：

var1 = 1
var2 = 10

可以使用 del 语句删除对象引用：

del var1[, var2[, var3[...., varN]]]

例如：

del var
del var_a, var_b

数值运算

实例

>>> 5 + 4   # 加法
9
>>> 4.3 - 2 # 减法
2.3
>>> 3 * 7   # 乘法
21
>>> 2 / 4   # 除法，得到一个浮点数
0.5
>>> 2 // 4  # 整除，得到一个整数
0
>>> 17 % 3  # 取余
2
>>> 2 ** 5  # 乘方
32

注意：

  • Python 可以同时为多个变量赋值，如 a, b = 1, 2。
  • 一个变量可以通过赋值指向不同类型的对象。
  • 数值的除法包含两个运算符：/ 返回一个浮点数，// 返回一个整数（向下取整）。
  • 在混合计算时，Python 会把整型自动转换为浮点数。

数值类型实例

intfloatcomplex
100.03.14j
10015.2045.j
-786-21.99.322e-36j
0o1732.3e+18.876j
-0o112-90.-.6545+0J
-0x260-32.54e1003e+26J
0x6970.2E-124.53e-7j

注意：Python 3 中整数字面量不允许前导零（如 080），八进制数必须使用 0o 前缀（如 0o17），十六进制使用 0x 前缀（如 0x69），二进制使用 0b 前缀。

Python 还支持复数，复数由实数部分和虚数部分构成，可以用 a + bj 或者 complex(a, b) 表示，复数的实部 a 和虚部 b 都是浮点型。

String（字符串）

Python 中的字符串用单引号 ' 或双引号 " 括起来，同时使用反斜杠 \ 转义特殊字符。

字符串截取的语法格式如下：

变量[头下标:尾下标]

索引值以 0 为开始值，-1 为从末尾开始的位置。

加号 + 是字符串的连接符，星号 * 表示复制当前字符串，与之结合的数字为复制的次数。实例如下：

实例

#!/usr/bin/python3

my_str = 'Runoob'       # 定义一个字符串变量（避免使用 str 作为变量名，会覆盖内置类型）

print(my_str)           # 打印整个字符串：Runoob
print(my_str[0:-1])     # 打印索引 0 到倒数第二个字符（不含最后一个）：Runoo
print(my_str[0])        # 打印第一个字符：R
print(my_str[2:5])      # 打印索引 2、3、4 的字符（不含索引 5）：noo
print(my_str[2:])       # 打印从索引 2 开始到末尾：noob
print(my_str * 2)       # 重复打印两次：RunoobRunoob
print(my_str + "TEST")  # 字符串拼接：RunoobTEST

执行以上程序会输出如下结果：

Runoob
Runoo
R
noo
noob
RunoobRunoob
RunoobTEST

Python 使用反斜杠 \ 转义特殊字符，如果你不想让反斜杠发生转义，可以在字符串前面添加一个 r，表示原始字符串：

实例

>>> print('Ru\noob')
Ru
oob
>>> print(r'Ru\noob')
Ru\noob

另外，反斜杠（\）可以作为续行符，表示下一行是上一行的延续。也可以使用 """...""" 或者 '''...''' 跨越多行。

注意，Python 没有单独的字符类型，一个字符就是长度为 1 的字符串。

实例

>>> word = 'Python'
>>> print(word[0], word[5])
P n
>>> print(word[-1], word[-6])
n P

与 C 字符串不同的是，Python 字符串不能被改变。向一个索引位置赋值，比如 word[0] = 'm' 会导致错误。

注意：

  • 反斜杠可以用来转义，使用 r 前缀可以让反斜杠不发生转义（原始字符串）。
  • 字符串可以用 + 运算符连接，用 * 运算符重复。
  • Python 中的字符串有两种索引方式：从左往右以 0 开始，从右往左以 -1 开始。
  • Python 中的字符串不能改变，字符串是不可变类型。

bool（布尔类型）

布尔类型即 True 或 False。在 Python 中，True 和 False 都是关键字，表示布尔值。

布尔类型可以用来控制程序的流程，比如判断某个条件是否成立，或者在某个条件满足时执行某段代码。

布尔类型特点：

  • 布尔类型只有两个值：True 和 False。
  • bool 是 int 的子类，因此布尔值可以被看作整数来使用，其中 True 等价于 1，False 等价于 0。
  • 布尔类型可以和其他数据类型进行比较，比如数字、字符串等。在比较时，Python 会将 True 视为 1，False 视为 0。
  • 布尔类型可以和逻辑运算符一起使用，包括 and、or 和 not，用来组合多个布尔表达式。
  • 布尔类型也可以被转换成其他数据类型，比如整数、浮点数和字符串。在转换时，True 会被转换成 1，False 会被转换成 0。
  • 可以使用 bool() 函数将其他类型的值转换为布尔值。以下值转换为布尔值时为 False：None、False、零（0、0.0、0j）、空序列（如 ''、()、[]）和空映射（如 {}）。其他所有值转换为布尔值时均为 True。

实例

# 布尔类型的值和类型
a = True
b = False
print(type(a))  # <class 'bool'>
print(type(b))  # <class 'bool'>

# 布尔类型的整数表现
print(int(True))   # 1
print(int(False))  # 0

# 使用 bool() 函数进行转换
print(bool(0))          # False
print(bool(42))         # True
print(bool(''))         # False
print(bool('Python'))   # True
print(bool([]))         # False
print(bool([1, 2, 3]))  # True

# 布尔逻辑运算
print(True and False)  # False
print(True or False)   # True
print(not True)        # False

# 布尔比较运算
print(5 > 3)   # True
print(2 == 2)  # True
print(7 < 4)   # False

# 布尔值在控制流中的应用
if True:
    print("This will always print")

if not False:
    print("This will also always print")

x = 10
if x:
    print("x 是非零值，在布尔上下文中为 True")

注意：在 Python 中，所有非零的数字和非空的字符串、列表、元组等数据类型都被视为 True，只有 0、空字符串、空列表、空元组等被视为 False。因此，在进行布尔类型转换时，需要注意数据类型的真假性。

List（列表）

List（列表）是 Python 中使用最频繁的数据类型。

列表可以完成大多数集合类的数据结构实现。列表中元素的类型可以不相同，它支持数字、字符串，甚至可以包含列表（即嵌套列表）。

列表写在方括号 [] 之间，用逗号分隔开的元素列表。

和字符串一样，列表同样可以被索引和截取，列表被截取后返回一个包含所需元素的新列表。

列表截取的语法格式如下：

变量[头下标:尾下标]

索引值以 0 为开始值，-1 为从末尾的开始位置。

加号 + 是列表连接运算符，星号 * 是重复操作。如下实例：

实例

#!/usr/bin/python3

my_list = ['abcd', 786, 2.23, 'runoob', 70.2]  # 避免使用 list 作为变量名，会覆盖内置类型
tinylist = [123, 'runoob']

print(my_list)             # 打印整个列表：['abcd', 786, 2.23, 'runoob', 70.2]
print(my_list[0])          # 打印第一个元素（索引 0）：abcd
print(my_list[1:3])        # 打印索引 1 和 2 的元素（不含索引 3）：[786, 2.23]
print(my_list[2:])         # 打印从索引 2 开始到末尾的所有元素：[2.23, 'runoob', 70.2]
print(tinylist * 2)        # 重复打印 tinylist 两次：[123, 'runoob', 123, 'runoob']
print(my_list + tinylist)  # 拼接两个列表

以上实例输出结果：

['abcd', 786, 2.23, 'runoob', 70.2]
abcd
[786, 2.23]
[2.23, 'runoob', 70.2]
[123, 'runoob', 123, 'runoob']
['abcd', 786, 2.23, 'runoob', 70.2, 123, 'runoob']

与 Python 字符串不一样的是，列表中的元素是可以改变的：

实例

>>> a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
>>> a[0] = 9
>>> a[2:5] = [13, 14, 15]
>>> a
[9, 2, 13, 14, 15, 6]
>>> a[2:5] = []   # 将对应的元素值设置为空列表，即删除这些元素
>>> a
[9, 2, 6]

List 内置了有很多方法，例如 append()、pop() 等等，这在后面会讲到。

注意：

  • 列表写在方括号之间，元素用逗号隔开。
  • 和字符串一样，列表可以被索引和切片。
  • 列表可以使用 + 操作符进行拼接。
  • 列表中的元素是可以改变的（可变类型）。

Python 列表截取可以接收第三个参数，参数作用是截取的步长，以下实例在索引 1 到索引 4 的位置设置步长为 2（每隔一个位置取一个元素）来截取列表：

如果第三个参数为负数表示逆向读取，以下实例用于翻转字符串中的单词顺序：

实例

def reverseWords(input):

    # 通过空格将字符串分隔，把各个单词分隔为列表
    inputWords = input.split(" ")

    # inputWords[-1::-1] 三个参数说明：
    # 第一个参数 -1 表示从最后一个元素开始
    # 第二个参数为空，表示移动到列表开头
    # 第三个参数 -1 表示逆向步进（每次向左移动一个位置）
    inputWords = inputWords[-1::-1]

    # 重新用空格拼接单词
    output = ' '.join(inputWords)

    return output

if __name__ == "__main__":
    input = 'I like runoob'
    rw = reverseWords(input)
    print(rw)

输出结果为：

runoob like I

Tuple（元组）

元组（tuple）与列表类似，不同之处在于元组的元素不能修改。元组写在小括号 () 里，元素之间用逗号隔开。

元组中的元素类型也可以不相同：

实例

#!/usr/bin/python3

my_tuple = ('abcd', 786, 2.23, 'runoob', 70.2)  # 避免使用 tuple 作为变量名
tinytuple = (123, 'runoob')

print(my_tuple)               # 输出完整元组
print(my_tuple[0])            # 输出第一个元素：abcd
print(my_tuple[1:3])          # 输出索引 1 和 2 的元素：(786, 2.23)
print(my_tuple[2:])           # 输出从索引 2 开始的所有元素
print(tinytuple * 2)          # 输出两次 tinytuple
print(my_tuple + tinytuple)   # 连接两个元组

以上实例输出结果：

('abcd', 786, 2.23, 'runoob', 70.2)
abcd
(786, 2.23)
(2.23, 'runoob', 70.2)
(123, 'runoob', 123, 'runoob')
('abcd', 786, 2.23, 'runoob', 70.2, 123, 'runoob')

元组与字符串类似，可以被索引且下标从 0 开始，-1 为从末尾开始的位置，也可以进行截取。

其实，可以把字符串看作一种特殊的元组。

实例

>>> tup = (1, 2, 3, 4, 5, 6)
>>> print(tup[0])
1
>>> print(tup[1:5])
(2, 3, 4, 5)
>>> tup[0] = 11  # 修改元组元素的操作是非法的
Traceback (most recent call last):
  File "&lt;stdin&gt;", line 1, in &lt;module&gt;
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

虽然元组的元素不可改变，但它可以包含可变的对象，比如 list 列表。

构造包含 0 个或 1 个元素的元组比较特殊，有一些额外的语法规则：

tup1 = ()    # 空元组
tup2 = (20,) # 一个元素，需要在元素后添加逗号

如果你想创建只有一个元素的元组，需要在元素后面添加一个逗号，以区分它是元组而不是普通的值。因为在没有逗号的情况下，Python 会将括号解释为数学运算中的括号：

not_a_tuple = (42)  # 这是整数 42，不是元组

string、list 和 tuple 都属于 sequence（序列）。

注意：

  • 与字符串一样，元组的元素不能修改（不可变类型）。
  • 元组也可以被索引和切片，方法与列表相同。
  • 注意构造包含 0 或 1 个元素的元组的特殊语法规则。
  • 元组也可以使用 + 操作符进行拼接。

Set（集合）

Python 中的集合（Set）是一种无序、可变的数据类型，用于存储唯一的元素。集合中的元素不会重复，并且可以进行交集、并集、差集等常见的集合操作。

在 Python 中，集合使用大括号 {} 表示，元素之间用逗号 , 分隔。也可以使用 set() 函数创建集合。

注意：创建一个空集合必须用 set() 而不是 {}，因为 {} 创建的是一个空字典。

创建格式：

parame = {value01, value02, ...}
或者
set(value)

实例

#!/usr/bin/python3

sites = {'Google', 'Taobao', 'Runoob', 'Facebook', 'Zhihu', 'Baidu'}

print(sites)   # 输出集合（无序，重复元素会被自动去掉）

# 成员测试
if 'Runoob' in sites:
    print('Runoob 在集合中')
else:
    print('Runoob 不在集合中')

# set 可以进行集合运算
a = set('abracadabra')
b = set('alacazam')

print(a)           # a 中的唯一字符

print(a - b)       # a 和 b 的差集（在 a 中但不在 b 中）
print(a | b)       # a 和 b 的并集（在 a 或 b 中）
print(a & b)       # a 和 b 的交集（同时在 a 和 b 中）
print(a ^ b)       # a 和 b 的对称差集（在 a 或 b 中，但不同时存在）

以上实例输出结果：

{'Zhihu', 'Baidu', 'Taobao', 'Runoob', 'Google', 'Facebook'}
Runoob 在集合中
{'b', 'c', 'a', 'r', 'd'}
{'r', 'b', 'd'}
{'b', 'c', 'a', 'z', 'm', 'r', 'l', 'd'}
{'c', 'a'}
{'z', 'b', 'm', 'r', 'l', 'd'}

Dictionary（字典）

字典（dictionary）是 Python 中另一个非常有用的内置数据类型。

字典是一种映射类型，用 {} 标识，它是一个 键(key) : 值(value) 的集合。键(key) 必须使用不可变类型，且在同一个字典中键必须是唯一的。

注意：Python 3.7 起，字典会保持元素的插入顺序，不再是无序的。如果需要有序字典的特性，直接使用普通 dict 即可。

实例

#!/usr/bin/python3

my_dict = {}
my_dict['one'] = "1 - 菜鸟教程"
my_dict[2]     = "2 - 菜鸟工具"

tinydict = {'name': 'runoob', 'code': 1, 'site': 'www.runoob.com'}

print(my_dict['one'])       # 输出键为 'one' 的值
print(my_dict[2])           # 输出键为 2 的值
print(tinydict)             # 输出完整的字典
print(tinydict.keys())      # 输出所有键
print(tinydict.values())    # 输出所有值

以上实例输出结果：

1 - 菜鸟教程
2 - 菜鸟工具
{'name': 'runoob', 'code': 1, 'site': 'www.runoob.com'}
dict_keys(['name', 'code', 'site'])
dict_values(['runoob', 1, 'www.runoob.com'])

构造函数 dict() 可以直接从键值对序列中构建字典：

实例

>>> dict([('Runoob', 1), ('Google', 2), ('Taobao', 3)])
{'Runoob': 1, 'Google': 2, 'Taobao': 3}
>>> {x: x**2 for x in (2, 4, 6)}
{2: 4, 4: 16, 6: 36}
>>> dict(Runoob=1, Google=2, Taobao=3)
{'Runoob': 1, 'Google': 2, 'Taobao': 3}

{x: x**2 for x in (2, 4, 6)} 使用的是字典推导式，更多推导式内容可以参考：Python 推导式。

另外，字典类型也有一些内置的函数，例如 clear()、keys()、values() 等。

注意：

  • 字典是一种映射类型，它的元素是键值对。
  • 字典的键必须为不可变类型，且不能重复。
  • 创建空字典使用 {}。
  • Python 3.7 起字典保持插入顺序。

bytes 类型

在 Python3 中，bytes 类型表示的是不可变的二进制序列（byte sequence）。与字符串类型不同的是，bytes 类型中的元素是整数值（0 到 255 之间的整数），而不是 Unicode 字符。

bytes 类型通常用于处理二进制数据，比如图像文件、音频文件、视频文件等。在网络编程中，也经常使用 bytes 类型来传输二进制数据。

创建 bytes 对象最常见的方式是使用 b 前缀：

实例

x = b"hello"           # 使用 b 前缀创建 bytes 对象
print(x)               # b'hello'
print(type(x))         # <class 'bytes'>
print(x[0])            # 104（'h' 的 ASCII 值，bytes 元素是整数）

也可以使用 bytes() 函数将其他类型的对象转换为 bytes 类型，第二个参数指定编码方式：

x = bytes("hello", encoding="utf-8")

与字符串类型类似，bytes 类型也支持切片、拼接、查找、替换等操作。由于 bytes 类型是不可变的，修改操作需要创建一个新的 bytes 对象：

实例

x = b"hello"
y = x[1:3]          # 切片操作，得到 b'el'
z = x + b"world"    # 拼接操作，得到 b'helloworld'
print(y)            # b'el'
print(z)            # b'helloworld'

需要注意的是，bytes 类型中的元素是整数值，因此在进行比较操作时需要使用相应的整数值。可以用 ord() 函数将字符转换为对应的整数值：

实例

x = b"hello"
if x[0] == ord("h"):    # ord("h") 返回 104
    print("第一个元素是 'h'")

Python 数据类型转换

有时候我们需要对数据内置的类型进行转换，只需要将数据类型作为函数名即可。在下一章节 Python3 数据类型转换 会具体介绍。

以下几个内置函数可以执行数据类型之间的转换，这些函数返回一个新的对象，表示转换后的值：

函数描述

int(x [,base])

将 x 转换为一个整数

float(x)

将 x 转换为一个浮点数

complex(real [,imag])

创建一个复数

str(x)

将对象 x 转换为字符串

repr(x)

将对象 x 转换为表达式字符串

eval(str)

计算字符串中的有效 Python 表达式，并返回一个对象

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)

转换为可变集合

dict(d)

创建一个字典。d 必须是一个 (key, value) 元组序列。

frozenset(s)

转换为不可变集合

chr(x)

将一个整数转换为对应的字符

ord(x)

将一个字符转换为它的整数值（Unicode 码点）

hex(x)

将一个整数转换为十六进制字符串

oct(x)

将一个整数转换为八进制字符串