Python的数据类型转换和运算符

一、数据类型转换

1.1 意义

之所以会存在数据类型转换，这是因为有时获取的数据为字符串格式，如：通过input函数接收键盘的输入。此时将该数据需与指定类型的数据进行运算，就会报错。因此需进行数据类型转换。当然，数据类型转换的前提是结果可预知，也就是保证该字符串确实能转换为对应的数据类型。而数据类型的转换则需用Python内置的函数。

1.2 转换函数

下面给出Python内置的常见的数据转换函数：

1.3 示例

下面给出对应的示例：

s = "12"
# 字符串转换整数
i = int(s)
print(f"i的值为：{i}, 类型为：", type(i))

# 字符串转为float
s = "3.14"
f = float(s)
print(f"f的值为：{f}, 类型为：", type(f))

# 获取复数类型
c = complex(3, 2)
print(f"c的值为：{c}, 类型为：", type(c))

# 对象转字符串
snum = str("12")
print(f"snum的值为：{snum}, 类型为：", type(snum))

# 对象转字符串，与str的区别在于，若被转换的对象本就为字符串，则会额外增加单引号
rnum = repr("12")
print(f"rnum的值为：{rnum}, 类型为：", type(rnum))

arr = ["Tom", "Jerry", "Spike"]
# 序列转元组
t = tuple(arr)
print(f"t的值为：{t}, 类型为：", type(t))

# 序列转列表
l = list(arr)
print(f"l的值为：{l}, 类型为：", type(l))

# 序列转集合
ss = set(arr)
print(f"ss的值为：{ss}, 类型为：", type(ss))

# 整数转对应的字符，这里的字符的类型依然为字符串
c = chr(65)
print(f"c的值为：{c}, 类型为：", type(c))

# 字符类型转整数
o = ord("A")
print(f"o的值为：{o}, 类型为：", type(o))

# 整数转换为十六进制
h = hex(10)
print(f"h的值为：{h}, 类型为：", type(h))

# 整数转换为八进制
oc = oct(10)
print(f"oc的值为：{oc}, 类型为：", type(oc))

# 整数转换为二进制
b = bin(10)
print(f"b的值为：{b}, 类型为：", type(b))

执行结果如下：

二、运算符

所谓运算符就是一种特殊的符号，可实现数据的赋值、比较和运算等。与Java类似，Python的运算符也大致分为：算术运算符、赋值运算符、比较运算符、逻辑运算符以及位运算符等。

2.1 算术运算符

算术运算符主要用于实现常见的一些算术运算，如：加、减、乘、除、求余等。下面为Python中提供的算术运算符：

需要说明的是，这里的除与Java有些差别。对于Java而言，使用" / "做除法运算时，若参与运算的数据都为整数类型，则进行整除运算；若参与运算的数据至少含一个浮点数类型，则会保留小数位。但在Python中，使用" / "做除法运算时，无论数据类型为整数还是浮点数，都会保留小数。若需进行整除操作，则必须使用专门的整除运算符：" // "。

下面给出对应的例子：

# 加法
print("3 + 2 =", 3 + 2)
# 减法
print("3 - 2 = ", 3 - 2)
# 乘法
print("3 * 2 = ", 3 * 2)
# 除法
print("3 / 2 = ", 3 / 2)
# 整除
print("3 // 2 = ", 3 // 2)
# 求余
print("3 % 2 = ", 3 % 2)
# 指数
print("3 ** 2 = ", 3 ** 2)

执行结果如下：

2.2 赋值运算符

2.2.1 单赋值运算符

对于赋值运算符而言，Python与Java一样，均使用" = "。下面给出对应的例子：

# 为单个变量赋值
num = 1
print("num:", num)

# 多个变量符相同的值
a = b = 10
print("a = ", a, ", b = ", b)

执行结果如下：

当然，python除可使用如上方式进行赋值外，还使用多变量赋值的语法，下面给出对应的例子：

# 多变量赋值
num1, float1, str1 = 10, 0.5, "hello world"
print("num1:", num1)
print("float1:", float1)
print("str1:", str1)

执行结果如下：

2.2.2 复合赋值运算符

复合赋值运算符本质上也是赋值运算符，只不过与常见的算术运算符组合使用后有了新的含义，如：a += b相当于a = a + b。下面给出复合运算符对应的例子：

# +=
a = 3
a += 2;
print("a的值为：", a)

# -=
b = 3
b -= 2
print("b的值为：", b)

# *=
c = 3
c *= 2
print("c的值为：", c)

# /=
d = 3
d /= 2
print("d的值为：", d)

# //=
e = 3
e //= 3
print("e的值为：", e)

# %=
f = 3
f %= 2
print("f的值为：", f)

# **=
g = 3
g **= 2
print("f的值为：", g)

执行结果如下：

2.3 比较运算符

比较运算符通常用来对两个数据进行比较，下面给出常见的比较运算符：

下面给出对应的示例：

a = 7
b = 5
print("a == b : ", a == b)
print("a != b : ", a != b)
print("a > b : ", a > b)
print("a < b : ", a < b)
print("a >= b : ", a >= b)
print("a <= b : ", a <= b)

执行结果如下：

2.4 逻辑运算符

逻辑运算符主要用于连接两个布尔值或布尔表达式，对于Python而言，其逻辑运算符有三个，分别是：与(and)、或(or)和非(not)。下面给出三者代表的含义：

下面给出对应的例子：

a = 1
b = 2
c = 3
print((a < b) and (b < c))
print((a > b) and (b < c))
print((a > b) or (b < c))
print(not(a > b))

执行结果如下：

需要说明的是，Python中的逻辑运算符具备短路功能。比如下面的例子：

print(10 < 5 and 3 / 0 > 0)
print(10 > 5 and 3 / 0 > 0)

执行结果如下：

也就是说，当通过首个布尔值或布尔表达式可推断出整个表达式的值时，不会执行后续的判断。由于10 < 5为False，此时可推断整个表达式的值为False，因此不会尝试执行后续的3 / 0 > 0操作，因此未抛出异常；但对于第二个表达式而言，首个布尔表达式10 > 5为True，因此还需进行后续的3 / 0 > 0判断，因此抛出了除零异常。

需要说明的是，由于在Python中，数字类型也可自动转换为布尔类型，因此逻辑运算符还可在两个数字间进行运算。当逻辑运算符在数字间进行运算时，若为and，则只要存在一个为0的值，则直接返回0，否则返回最后一个非0的数字；若为or，当所有值均为0时，才返回0，否则返回首个非0的数；若为not，则表达式为非0数字时，返回False，否则返回True。下面给出一个例子：

a = 0
b = 1
c = 3
d = 4
print("a and b and c的结果为：", a and b and c)
print("b and c and d的结果为：", b and c and d)

print("a or b or c的结果为：", a or b or c)
print("a or c or d的结果为：", a or c or d)
print("a or a or a的结果为：", a or a or a)

print(not a)
print(not b)
print(not c)

执行结果如下：

2.5 位运算符

位运算符主要用于对整数进行移位操作，常见的位运算符有：左移(<<)、右移(>>)、按位与(&)、按位或(|)、按位反(~)以及按位异或(^)等。这与Java中的位运算类似。

下面给出对应的例子：

# 左移操作
a = 6
print("a << 1的值为：", a << 1)

# 右移操作
print("a >> 1的操作为：", a >> 1)

b = 4
# 按位与
print("a & b的值为：", a & b)

# 按位或
print("a | b的值为：", a | b)

# 按位反
print("~a的值为：", ~a)

# 按位异或
print("a ^ b的值为：", a ^ b)

执行结果如下：