Python - 类型转换

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Python 类型转换

从编程的角度来看，类型转换是指将一种类型的对象转换为另一种类型的对象。在这里，我们将学习 Python 编程中的类型转换。

在 Python 中，有不同的数据类型，例如数字、序列、映射等。可能存在这样一种情况，您拥有一种类型的可用数据，但您想以另一种形式使用它。例如，用户输入了一个字符串，但您想将其用作数字。Python 的类型转换机制让你可以做到这一点。

Python 隐式强制转换

当任何语言编译器/解释器自动将一种类型的对象转换为另一种对象时，这称为自动或隐式强制转换。Python 是一种强类型语言。它不允许在不相关的数据类型之间自动进行类型转换。例如，字符串不能转换为任何数字类型。但是，可以将整数转换为浮点数。其他语言（如 JavaScript）是一种弱类型语言，其中整数被强制转换为字符串以进行连接。

请注意，每种数据类型的内存要求都不同。例如，Python 中的整数对象占用 4 个字节的内存，而 float 对象需要 8 个字节，因为它的小数部分。 因此，Python 解释器不会自动将 float 转换为 int，因为它会导致数据丢失。另一方面，通过将 int 的小数部分设置为 0，可以很容易地将其转换为浮点数。

当对 int 和 float 操作数进行任何算术运算时，都会发生隐式 int 到 float 转换。

考虑我们有一个 ，int 和 float 变量

<<< a=10 	 # int object
<<< b=10.5 # float object

为了执行它们的加法，10 − 整数对象升级到 10.0。它是一个浮点数，但等同于其早期的数值。现在我们可以执行两个 浮点数 的加法。

<<< c=a+b
<<< print (c)
20.5

在隐式类型转换中，将升级字节大小较小的 Python 对象，以匹配操作中其他对象的较大字节大小。例如，Boolean 对象首先升级到 int，然后升级到 float，然后再添加一个浮点对象。在以下示例中，我们尝试在浮点数中添加一个布尔对象，请注意 True 等于 1，False 等于 0。

a=True;
b=10.5;
c=a+b;

print (c);

这将产生以下结果：

Python 显式强制转换

虽然自动或隐式转换仅限于 int 到 float 的转换，但您可以使用 Python 的内置函数 int（）、float（） 和 str（） 来执行显式转换，例如字符串到整数。

Python int（） 函数

Python 的内置 int（） 函数将整数文字转换为整数对象，将浮点数转换为整数，如果字符串本身具有有效的整数文字表示，则将字符串转换为整数。

将 int（） 与 int 对象一起使用作为参数等同于直接声明 int 对象。

<<< a = int(10)
<<< a
10

与：

<<< a = 10
<<< a
10
<<< type(a)
<class 'int>

如果 int（） 函数的参数是浮点对象或浮点表达式，则返回一个 int 对象。例如 ：

<<< a = int(10.5) #converts a float object to int
<<< a
10
<<< a = int(2*3.14) #expression results float, is converted to int
<<< a
6
<<< type(a)
<class 'int'>

如果将布尔对象作为参数给出，int（） 函数也返回整数 1。

<<< a=int(True)
<<< a
1
<<< type(a)
<class 'int'>

字符串到整数

int（） 函数仅当包含有效的整数表示形式时才从字符串对象返回一个整数。

<<< a = int("100")
<<< a
100
<<< type(a)
<class 'int'>
<<< a = ("10"+"01")
<<< a = int("10"+"01")
<<< a
1001
<<< type(a)
<class 'int'>

但是，如果字符串包含非整数表示形式，Python 将引发 ValueError。

<<< a = int("10.5")
Traceback (most recent call last):
	 	File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: invalid literal for int() with base 10: '10.5'
<<< a = int("Hello World")
Traceback (most recent call last):
	 	File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: invalid literal for int() with base 10: 'Hello World'

int（） 函数还从二进制、八进制和十六进制字符串中返回整数。为此，该函数需要一个基本参数，该参数必须分别为 2、8 或 16。字符串应具有有效的二进制/八进制/十六进制表示形式。

二进制字符串转整数

字符串应仅由 1 和 0 组成，基数应为 2。

<<< a = int("110011", 2)
<<< a
51

二进制数 110011 的十进制等效值是 51。

八进制字符串到整数

字符串应仅包含 0 到 7 位数字，基数应为 8。

<<< a = int("20", 8)
<<< a
16

八进制 20 的小数等效值是 16。

十六进制字符串转整数

字符串应仅包含十六进制符号，即 0-9 和 A、B、C、D、E 或 F。

<<< a = int("2A9", 16)
<<< a
681

十六进制 2A9 的十进制等效值是 681。您可以使用 Windows、Ubuntu 或智能手机中的计算器应用程序轻松验证这些转换。

以下是将 number、float 和 string 转换为整数数据类型的示例：

a = int(1) 	 	 # a will be 1
b = int(2.2) 	 # b will be 2
c = int("3") 	 # c will be 3

print (a)
print (b)
print (c)

这将产生以下结果 -

Python float（） 函数

float（） 是 Python 中的一个内置函数。如果参数是浮点数、整数或具有有效浮点表示形式的字符串，则返回一个浮点对象。

使用 float（） 和 float 对象作为参数等同于直接声明 float 对象

<<< a = float(9.99)
<<< a
9.99
<<< type(a)
<class 'float'>

与：

<<< a = 9.99
<<< a
9.99
<<< type(a)
<class 'float'>

如果 float（） 函数的参数是一个整数，则返回的值是一个浮点，小数部分设置为 0。

<<< a = float(100)
<<< a
100.0
<<< type(a)
<class 'float'>

float（） 函数从字符串返回浮点对象，如果字符串包含有效的浮点数，否则会引发 ValueError。

<<< a = float("9.99")
<<< a
9.99
<<< type(a)
<class 'float'>
<<< a = float("1,234.50")
Traceback (most recent call last):
	 	File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: could not convert string to float: '1,234.50'

这里 ValueError 的原因是字符串中存在逗号。

为了实现字符串到浮点数的转换，浮点数的符号也被认为是有效的。

<<< a = float("1.00E4")
<<< a
10000.0
<<< type(a)
<class 'float'>
<<< a = float("1.00E-4")
<<< a
0.0001
<<< type(a)
<class 'float'>

以下是将 number、float 和 string 转换为 float 数据类型的示例：

a = float(1) 	 	 # a will be 1.0
b = float(2.2) 	 # b will be 2.2
c = float("3.3") # c will be 3.3

print (a)
print (b)
print (c)

这将产生以下结果 ：

Python str（） 函数

我们看到了 Python 如何从相应的字符串表示中获取整数或浮点数。str（） 函数的工作原理正好相反。它用引号 （'） 将整数或浮点对象括起来以返回 str 对象。str（） 函数返回任何 Python 对象的字符串表示。在本节中，我们将看到 Python 中 str（） 函数的不同示例。

str（） 函数有三个参数。第一个必需的参数（或参数）是我们想要的字符串表示的对象。另外两个运算符 encoding 和 errors 是可选的。

我们将在 Python 控制台中执行 str（） 函数，以轻松验证返回的对象是否是字符串，并用引号 （'） 括起来。

整数转字符串

您可以将任何整数转换为字符串，如下所示：

<<< a = str(10)
<<< a
'10'
<<< type(a)
<class 'str'>

Float 到 String

str（） 函数将浮点符号转换为浮点符号、使用小数点分隔整数和小数部分的标准符号以及科学符号转换为字符串对象。

<<< a=str(11.10)
<<< a
'11.1'
<<< type(a)
<class 'str'>
<<< a = str(2/5)
<<< a
'0.4'
<<< type(a)
<class 'str'>

在第二种情况下，除法表达式作为 str（） 函数的参数给出。请注意，首先计算表达式，然后将结果转换为字符串。

使用 E 或 e 以及正幂或负幂的科学记数法中的浮点使用 str（） 函数转换为字符串。

<<< a=str(10E4)
<<< a
'100000.0'
<<< type(a)
<class 'str'>
<<< a=str(1.23e-4)
<<< a
'0.000123'
<<< type(a)
<class 'str'>

当布尔常量作为参数输入时，它被 （'） 括起来，因此 True 变为 'True。List 和 Tuple 对象也可以为 str（） 函数提供参数。生成的字符串是用 （'） 括起来的列表/元组。

<<< a=str('True')
<<< a
'True'
<<< a=str([1,2,3])
<<< a
'[1, 2, 3]'
<<< a=str((1,2,3))
<<< a
'(1, 2, 3)'
<<< a=str({1:100, 2:200, 3:300})
<<< a
'{1: 100, 2: 200, 3: 300}'

以下是将 number、float 和 string 转换为字符串数据类型的示例：

a = str(1) 	 	 # a will be "1"
b = str(2.2) 	 # b will be "2.2"
c = str("3.3") # c will be "3.3"

print (a)
print (b)
print (c)

这将产生以下结果：

序列类型的转换

List、Tuple 和 String 是 Python 的序列类型。它们是有序的集合或索引集合 的项目。

可以使用 list（） 函数将字符串和元组转换为列表对象。同样，tuple（） 函数将字符串或列表转换为元组。

我们将从这三种序列类型中的每一个选取一个对象，并研究它们的相互转换。

<<< a=[1,2,3,4,5] 	 # List Object
<<< b=(1,2,3,4,5) 	 # Tupple Object
<<< c="Hello" 	 	 	 # String Object

### list() separates each character in the string and builds the list
<<< obj=list(c)
<<< obj
['H', 'e', 'l', 'l', 'o']

### The parentheses of tuple are replaced by square brackets
<<< obj=list(b)
<<< obj
[1, 2, 3, 4, 5]

### tuple() separates each character from string and builds a tuple of characters
<<< obj=tuple(c)
<<< obj
('H', 'e', 'l', 'l', 'o')

### square brackets of list are replaced by parentheses.
<<< obj=tuple(a)
<<< obj
(1, 2, 3, 4, 5)

### str() function puts the list and tuple inside the quote symbols.
<<< obj=str(a)
<<< obj
'[1, 2, 3, 4, 5]'

<<< obj=str(b)
<<< obj
'(1, 2, 3, 4, 5)'

因此，Python 的显式类型转换功能允许在其内置函数的帮助下将一种数据类型转换为另一种数据类型。

数据类型转换函数

有几个内置函数可以执行从一种数据类型到另一种数据类型的转换。这些函数返回一个新对象，表示转换后的值。

函数	描述
int() 函数	将 x 转换为整数。base 如果 x 是字符串，则指定基数。
long() 函数	将 x 转换为长整数。base 如果 x 是字符串，则指定基数。
float() 函数	将 x 转换为浮点数。
complex() 函数	创建一个复数。
str() 函数	将对象 x 转换为字符串表示形式。
repr() 函数	将对象 x 转换为表达式字符串。
eval() 函数	计算一个字符串并返回一个对象。
tuple() 函数	将 s 转换为元组。
list() 函数	将 s 转换为列表。
set() 函数	将 s 转换为集合。
dict() 函数	创建字典。d 必须是 （key，value） 元组的序列。
frozenset() 函数	将 s 转换为冻结集。
chr() 函数	将整数转换为字符。
unichr() 函数	将整数转换为 Unicode 字符。
ord() 函数	将单个字符转换为其整数值。
hex() 函数	将整数转换为十六进制字符串。
oct() 函数	将整数转换为八进制字符串。