Python标准数据类型-String(字符串)

简介: Python标准数据类型-String(字符串)


✨字符串简介

在Python程序中,字符串类型'str'是最常用的数据类型。

可以使用单引号'' 双引号"" 三引号''''''来创建字符串。(单引号,双引号创建的字符串只能在一行,三引号创建的字符串可以分布在多行)

创建字符串的方法很简单,只需要为变量分配一个值即可

demo = 'hello'  # 用单引号创建字符串
demo1 = "world"  # 用双引号创建字符串
demo2 = '''Life is short 
I use Python
'''  # 用三引号创建字符串
print(demo)
print(demo1)
print(demo2)

运行结果如下

✨字符串编码转换

  • 最早出现的字符串编码是美国标准信息交换码(ASCLL码)ASCLL码最多只能表示256个字符,每个字符占一个字节
  • 随着信息技术的快速发展,各国的文字都需要进行编码,于是出现了GBKGB2312UTF-8等。
  • GBK、GB2312是我国指定的中文编码标准(使用1个字节表示英文字母,2个字节表示中文字符)
  • UTF-8是国际通用的编码,对全世界所有国家使用的字符进行编码(使用1个字节表示英文字母,3个字节表示中文字符)
  • 在Python3.x中,默认采用的编码格式为UTF-8,采用这种编码格式能有效解决中文乱码问题

在python中,有两种常见的字符串类型,分别是strbytes

  • str表示Unicode字符(ASCLL或其他)
  • bytes表示二进制数据(包括编码的文本)
    这两种类型的字符串不能拼接在一起使用
    通常情况下,str在内存中以Unicode表示(一个字符对应若干个字节)但如果在网络中传输,或者保存到磁盘上,就需要把str转换为字节(byte)类型

str和bytes之间可以通过encode()decode()方法进行转换

使用encode()方法解码

encode方法为str对象的方法,用于将字符串转换为二进制数据(bytes),也称为编码。

其语法格式为:str.encode(encoding="utf-8", errors="strict")

参数说明如下:

  • str:表示要转换的字符串
  • encoding="utf-8":可选参数,用于置顶进行转码时采用的字符编码,默认为utf-8,也可以设置为GB2312、GBK。当只有一个参数时,也可以省略encoding=,直接写编码
  • errors="strict":可选参数,用于指定错误处理方式,默认为strict(遇到非法字符就抛出异常),也可以设置为ignore(忽略非法字符)replace(用"?"替换非法字符)xmlcharrfreplace(使用XML的字符串引用)等

注意事项

在使用encode()方法时,不会修改原字符串,如果打印原字符串会恢复原状。

实例:定义一个名为demo的字符串,内容为"但行好事莫问前程",然后使用encode()方法将其采用UTF-8编码转换为二进制数据,并输出原字符串内容和转换后的内容

demo = "但行好事莫问前程"
res = demo.encode("UTF-8")
print("原字符串:" + demo)
print("转换后的二进制数据:", res)

运行结果如下

使用decode()方法解码

decode()方法为bytes对象的方法,用于将二进制数据转换为字符串,即将使用encode()方法转换的结果再转换为字符串就是解码。

其语法格式为bytes.decode(encoding="utf-8", errors="strict")

参数说明如下:

  • bytes:表示要进行转换的二进制数据,通常是encode()方法转换的结果。
  • encoding="utf-8":可选参数,用于置顶进行转码时采用的字符编码,默认为utf-8,也可以设置为GB2312、GBK。当只有一个参数时,也可以省略encoding=,直接写编码
  • errors="strict":可选参数,用于指定错误处理方式,默认为strict(遇到非法字符就抛出异常),也可以设置为ignore(忽略非法字符)replace(用"?"替换非法字符)xmlcharrfreplace(使用XML的字符串引用)等。

注意事项

  • 在设置解码采用的字符编码时,需要与编码时采用的字符编码一致。
  • 在使用decode()方法时,不会修改原字符串,如果打印原字符串会恢复原状。

实例:将上方实例encode()编码后的二进制数据进行解码,输出原字符串内容、编码后的内容、解码后的内容。

demo = "但行好事莫问前程"
res = demo.encode("UTF-8")
res1 = res.decode("UTF-8")
print("原字符串:" + demo)
print("编码后的二进制数据:", res)
print("解码后的字符串数据:" + res1)

运行结果如下

✨字符串运算符

操作符 描述
+ 连接字符串
* 重复输出字符串
[] 通过索引获取字符串中的字符
[:] 截取字符串一部分,遵循左闭右开原则
in 成员运算符(如果字符串中包含指定的字符返回true)
not in 成员运算符(如果字符串中不包含指定的字符返回true)
r/R 原始字符串(所有字符串都是直接使用,没有转义或不能打印的字符)
% 格式化字符
  • 重复输出字符串*
demo = "Hacker"
print(demo * 7)

  • 成员运算符in
demo = "Hacker"
if "H" in demo:
    print("H在变量demo里")

  • 成员运算符not in
demo = "Hacker"
if "Q" not in demo:
    print("Q不在变量demo里")

  • 原始字符串r/R
print(r"\n")
print(R"\t")

✨格式化输出

使用%操作符

常用的格式化字符见下表

格式化字符 说明
%s 字符串
%c 单个字符
%d 十进制整数
%x 十六进制整数
%f 浮点数
%o 八进制整数

实例

# 字符串
print("hacker%s" % "嘎嘎宠粉")
# 数字
print("今天走了%d步" % 777)

注意事项

  • 由于使用%操作符进行格式化是早期python中提供的方法,在python2.6版本开始,字符串对象提供了format()方法对字符串进行格式化
  • 使用%操作符进行格式化仅了解即可,推荐使用format()方法

使用字符串对象的format()方法(推荐使用)

字符串对象提供了format()方法用于字符串格式化

format()方法语法格式:str.format(args)

参数说明如下:

  • str:用于指定字符串的显示格式(即模板)
  • args:用于指定要转换的项(如果有多项,用逗号隔开)

下面重点介绍创建模板。在创建模板时,需要使用"{}“和”:"指定占位符

创建模板语法格式:{ [index][ : [ [fill] align] [sign] [#] [width] [.precision] [type] ] }

参数说明如下:

  • index:可选参数,指定后边设置的格式要作用到 args 中第几个数据,数据的索引值从 0 开始。如果省略此选项,则会根据 args 中数据的先后顺序自动分配。
  • fill:可选参数,指定空白处填充的字符。注意,当填充字符为逗号(,)且作用于整数或浮点数时,该整数(或浮点数)会以逗号分隔的形式输出,例如(1000000会输出 1,000,000)。
  • align:可选参数,指定数据的对齐方式,具体的对齐方式见下表所示
align 含义
< 数据左对齐
> 数据右对齐
= 数据右对齐,只对数字类型有效,将数字放在填充字符的最左侧
^ 数据居中,此项需和width参数一起使用
  • sign:可选参数,用于指定有无符号数,此参数值以及对应含义见下表所示
sign 含义
+ 正数前加正号,负数前加负号
- 正数前不加正号,负数前加负号
空格 正数前加空格,负数前加负号
# 对于二进制数、八进制数和十六进制数,如果加上#,各进制数前会分别显示 0b、0o、0x前缀;反之则不显示前缀
  • width:可选参数,指定输出数据时所占的宽度。
  • precision:可选参数,指定保留的小数位数。
  • type:可选参数,用于指定类型

format()方法中常用的格式化字符见下表所示

格式化字符 说明
s 对字符串类型格式化
d 十进制整数
c 将十进制整数自动转换成对应的 Unicode 字符
e 或者 E 转换为科学计数法后,再格式化输出
g 或 G 自动在e和f(或E和F)中切换
b 将十进制数自动转换成二进制表示,再格式化输出
o 将十进制数自动转换成八进制表示,再格式化输出
x或X 将十进制数自动转换成十六进制表示,再格式化输出
f或F 转换为浮点数(默认小数点后保留6位),再格式化输出
% 显示百分比(默认显示小数点后6位

在Python中,可以使用字符串中的format()方法来格式化字符串。format()方法可以将一个或者多个参数动态的插入到格式化字符串中。

实例一:使用format()和使用f.string

name = "hacker"
age = 20
res = "My name is {}, I am {} years old.".format(name, age)
print(res)

在上面的代码中,我们定义了一个字符串res使用了两个占位符{},然后调用format()方法将nameage两个参数传入。输出结果如下:

我们还可以使用大括号{}中的数字来指定参数的位置:

name = "hacker"
age = 20
res = "My name is {0}, I am {1} years old.".format(name, age)
print(res)

{0}中的0代表传入的第一个参数name,在{1}中的1代表传入的第二个参数age,输出结果如下:

除了使用.format()以外,还可以使用f.string来进行更简洁,易读的输出

name = "hacker"
age = 20
print(f"My name is {name} and I am {age} years old.")

实例二:打印Python官网地址

demo = "网站名称:{:s}\n网址:{:s}"
print(demo.format("Python官网", "https://www.python.org/"))

运行结果如下

实例三:在实际开发过程中,很多时候需要处理数据,可以使用format()方法对数值类型进行不同的输出(例如:货币形式、百分比形式、进制转换形式等)

# 导入python数学模块math
import math
# 以货币形式显示
print("货币形式:{:,d}".format(1000))
# 科学计数法表示
print("科学计数法:{:E}".format(100))
# 以十六进制表示
print("100的十六进制:{:#x}".format(100))
# 输出百分比形式
print("0.77的百分比:{:.0%}".format(0.77))
# 兀取7位小数表示
print("兀取7位小数:{:.7f}".format(math.pi))

运行结果如下

✨截取字符串(索引和切片)

由于字符串也属于序列,所以要截取字符串,可以采用切片方法实现

通过切片方法截取字符串的语法格式:string(start:end:step)

参数说明如下:

  • string:要截取的字符串
  • start:要截取的第一个字符索引(包括该字符),如果不指定默认为0
  • end:要截取的最后一个字符索引(不包括该字符),如果不指定默认为字符串的长度
  • step:切片的步长(如果省略默认为1,当忽略步长时,最后一个冒号也可以省略)

实例:定义一个字符串,利用切片方法截取不同长度的子字符串

demo = "但行好事莫问前程!"
res1 = demo[1]  # 截取第二个字符
res2 = demo[5:]  # 从第6个字符开始截取
res3 = demo[:4]  # 从左边开始截取4个字符
res4 = demo[2:4]  # 截取第3个到第4个字符
print("原字符串:" + demo)
print(res1 + "\n" + res2 + "\n" + res3 + "\n" + res4 + "\n")

运行结果如下

注意事项

在进行字符串截取时,如果指定的索引不存在,就会抛出异常

IndexError: string index out of range:超出字符串索引范围

这时我们可以使用try...except语句去捕获异常(关于异常处理的讲解后面的文章里会讲到)

demo = "但行好事莫问前程!"
try:
    res1 = demo[10]  
except IndexError:
    print("索引不存在")

这时再运行,即使超出范围也不会抛异常

结束语🥇

以上就是Python基础入门篇之Python标准数据类型-String(字符串)

  • 此专栏内容会持续更新直到完结为止(如有任何纰漏请在评论区留言或者私信)

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