Python3 数据类型转换

Python3 数据类型转换

🎯 学习目标

掌握 Python 中常用数据类型的相互转换方法，包括整型、浮点型、字符串、布尔值等基本类型的转换技巧，理解隐式转换与显式转换的区别，并能结合实际场景进行灵活应用，提升代码的健壮性与可读性。

🔑 核心重点

分类 内容
基本类型 int, float, str, bool
显式转换函数 int(), float(), str(), bool()
隐式转换 Python 自动进行的类型转换（如 int + float）
转换异常处理 使用 try-except 捕获转换错误（如 ValueError）
字符串格式化输出 f-string、.format()、% 运算符

📚 详细讲解

一、Python 类型转换概述

Python 是动态类型语言，变量无需声明类型。但在某些操作中，需要将一种数据类型转换为另一种，例如：

  • 用户输入的是字符串，但你想进行数学运算。
  • 将数字结果转换为字符串以便输出给用户。
  • 判断某个对象是否“存在”时使用布尔转换。

✅ 类型转换分类：

  1. 显式转换（Explicit Conversion）：由程序员主动调用函数完成。
  2. 隐式转换（Implicit Conversion）：由 Python 自动完成。

二、常见数据类型之间的转换

1. 整型（int） ↔ 浮点型（float）

a = 5
b = float(a)      # 显式转换：int → float
print(b)          # 输出 5.0

c = 3.7
d = int(c)        # 显式转换：float → int（截断小数部分）
print(d)          # 输出 3

⚠️ 注意：int(3.9) 会变成 3，不会四舍五入！

2. 字符串（str） ↔ 数值类型（int / float）

s1 = "123"
n1 = int(s1)       # 字符串转整数
print(n1)          # 输出 123

s2 = "3.14"
n2 = float(s2)     # 字符串转浮点数
print(n2)          # 输出 3.14

num = 456
s3 = str(num)      # 数字转字符串
print(s3 + "abc")  # 输出 "456abc"

⚠️ 如果字符串不是合法数字，转换会抛出 ValueError 错误。

3. 布尔型（bool）与其他类型

print(bool(0))         # False
print(bool(1))         # True
print(bool(""))        # False
print(bool("hello"))   # True
print(bool([]))        # False
print(bool([1, 2]))    # True
print(bool(None))      # False

✅ 所有“空”或“零”的值在布尔上下文中会被视为 False，其余为 True。

三、隐式类型转换示例

Python 在某些表达式中会自动进行类型转换：

x = 5 + 3.0     # int + float → float
print(x)        # 输出 8.0

y = "Hello" + str(123)   # 必须手动转换
print(y)        # 输出 Hello123

⚠️ 隐式转换只适用于兼容类型，字符串和数字不能直接相加，必须显式转换。

四、类型转换异常处理

在实际开发中，尤其是处理用户输入时，类型转换容易出错。建议使用 try-except 来捕获异常：

def convert_to_int(s):
    try:
        return int(s)
    except ValueError:
        print("错误：无法将该字符串转换为整数。")
        return None

user_input = input("请输入一个整数：")
result = convert_to_int(user_input)
if result is not None:
    print(f"你输入的整数是：{result}")

五、字符串格式化输出（用于展示转换结果）

✅ 推荐方式：f-string（Python 3.6+）

name = "Alice"
age = 25
print(f"{name} 的年龄是 {age} 岁。")

其他方式：

print("姓名：%s，年龄：%d" % (name, age))
print("姓名：{0}，年龄：{1}".format(name, age))

⚠️ 注意事项

  • 不要盲目转换类型，应先判断是否安全。
  • 使用 try-except 捕获转换异常，避免程序崩溃。
  • 布尔转换要小心逻辑陷阱（如 "" 和 None 都是 False）。
  • 类型转换时注意变量作用域和生命周期。
  • 字符串和数值不能直接拼接，需显式转换。

🧪 实际案例分析

📌 场景：简易单位转换器（千克 ↔ 克）

功能要求：

  • 用户输入一个重量值和单位（kg 或 g）
  • 程序将其转换为另一个单位
  • 支持错误处理（如非法输入）

示例代码：

def unit_converter():
    value = input("请输入重量值：")
    unit = input("请输入单位（kg/g）：").lower()

    try:
        num = float(value)
    except ValueError:
        print("错误：请输入有效的数字！")
        return

    if unit == 'kg':
        result = num * 1000
        print(f"{num} kg = {result} g")
    elif unit == 'g':
        result = num / 1000
        print(f"{num} g = {result} kg")
    else:
        print("错误：单位只能是 kg 或 g")

unit_converter()

🧩 拓展练习（动手实践）

  1. 编写一个程序，接收用户输入的年份，并判断是否为闰年（提示：需要将字符串转为整数）。
  2. 输入一段英文句子，统计其中的单词数量（提示：使用 .split() 并转换为列表长度）。
  3. 实现一个温度转换器：从摄氏度转为华氏度（公式：℉ = ℃ × 9 ÷ 5 + 32），并格式化输出。
  4. 编写一个程序，接收两个数字和一个运算符，执行运算后输出结果（考虑类型转换和异常处理）。
  5. 使用 input() 获取用户名，使用 str() 和 int() 组合输出：“我的名字是 Alice，今年 25 岁。”

📚 推荐阅读

🧭 下一步建议

  • 下一章学习内容：《Python 容器类型详解（列表、元组、集合、字典）》
  • 深入理解复合数据类型及其内部转换机制
  • 在 PyCharm 中调试类型转换过程中的错误
  • 开始学习函数封装，将类型转换逻辑模块化
  • 探索第三方库（如 pandas）中的类型转换功能（适用于数据分析）

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posted @ 2025-05-27 23:50  红尘过客2022  阅读(78)  评论(0)    收藏  举报