2.3 基本数据类型
在内存存储的数据可以有多种类型。例如，一个人的姓名可以用字符型存储，年龄可以使用数值型存储，而婚否可以使用布尔类型存储。这些都是Python中提供的基本数据类型。下面将对这些基本数据类型进行详细介绍。
2.3.1 数字
在程序开发时，经常使用数字记录游戏的得分、网站的销售数据和网站的访问量等信息。在Python中，提供了数字类型用于保存这些数值，并且它们是不可改变的数据类型。如果修改数字类型变量的值，那么会先把该值存放到内容中，然后修改变量让其指向新的内存地址。
在Python中，数字类型主要包括整数、浮点数和复数。下面分别介绍。
1．整数
整数用来表示整数数值，即没有小数部分的数值。在Python中，整数包括正整数、负整数和0，并且它的位数是任意的（当超过计算机自身的计算功能时，会自动转用高精度计算），如果要指定一个非常大的整数，只需要写出其所有位数即可。
整数类型包括十进制整数、八进制整数、十六进制整数和二进制整数。下面分别进行介绍。
（1）十进制整数。十进制整数的表现形式大家都很熟悉。例如，下面的数值都是有效的十进制整数。
31415926535897932384626
66666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666
666666666666666666666666666666666666666
-2017
0
在IDLE中执行的结果如图2.19所示。
图2.19 有效的整数
说明
在Python 2.x中，如果输入的数比较大时，Python会自动在其后面加上字母L（也可能是小写字母l）。例如，在Python 2.7.14中输入31415926535897932384626后的结果如图2.20所示。
图2.20 在Python 2.x中输入比较大的数时的效果
注意
不能以0作为十进制数的开头（0除外）。
（2）八进制整数。由0~7组成，进位规则是“逢八进一”，并且以0o开头的数，如0o123（转换成十进制数为83）、−0o123（转换成十进制数为−83）。
注意
在Python 3.x中，对于八进制数，必须以0o/0O开头。这与Python 2.x不同，在Python 2.x中，八进制数可以以0开头。
（3）十六进制整数。由0~9，A~F组成，进位规则是“逢十六进一”，并且以0x/0X开头的数，如0x25（转换成十进制数为37）、0Xb01e（转换成十进制数为45086）。
注意
十六进制必须以0X或0x开头。
（4）二进制整数。只有0和1两个基数，进位规则是“逢二进一”。如101（转换为十制数为5）、1010（转换为十进制为10）。
2．浮点数
浮点数由整数部分和小数部分组成，主要用于处理包括小数的数，如1.414、0.5、−1.732、3.1415926535897932384626等。浮点数也可以使用科学记数法表示，如2.7e2、−3.14e5和6.16e−2等。
注意
在使用浮点数进行计算时，可能会出现小数位数不确定的情况。例如，计算0.1+0.1时，将得到想要的0.2，而计算0.1+0.2时，将得到0.30000000000000004（想要的结果为0.3），执行过程如下所示。
01 >>> 0.1+0.1 02 0.2 03 >>> 0.1+0.2 04 0.30000000000000004
对于这种情况，所有语言都存在这个问题，暂时忽略多余的小数位数即可。
【例2.1】 根据身高、体重计算BMI指数。（实例位置：资源包\TM\sl\02\01）
在IDLE中创建一个名称为bmiexponent.py的文件，然后在该文件中定义两个变量，一个用于记录身高（单位为米），另一个用于记录体重（单位为千克），根据公式：BMI=体重/（身高×身高）计算BMI指数，代码如下：
说明
在上面的代码中，str()函数用于将数值转换为字符串；if语句用于进行条件判断。
运行结果如图2.21所示。
图2.21 根据身高、体重计算BMI指数
3．复数
Python中的复数与数学中的复数的形式完全一致，都是由实部和虚部组成，并且使用j或J表示虚部。当表示一个复数时，可以将其实部和虚部相加，例如，一个复数，实部为3.14，虚部为12.5j，则这个复数为3.14+12.5j。
2.3.2 字符串
字符串就是连续的字符序列，可以是计算机所能表示的一切字符的集合。在Python中，字符串属于不可变序列，通常使用单引号“''”、双引号“""”或者三引号“''' '''”或“""""""”括起来。这三种引号形式在语义上没有差别，只是在形式上有些差别。其中单引号和双引号中的字符序列必须在一行上，而三引号内的字符序列可以分布在连续的多行上。例如，定义3个字符串类型变量，并且应用print()函数输出，代码如下：
执行结果如图2.22所示。
图2.22 使用3种形式定义字符串
注意
字符串开始和结尾使用的引号形式必须一致。另外，当需要表示复杂的字符串时，还可以进行引号的嵌套。例如，下面的字符串也都是合法的。
'在Python中也可以使用双引号（" "）定义字符串'
"'(··)nnn'也是字符串"
"""'---' "_"***"""
【例2.2】 输出字符画——坦克。（实例位置：资源包\TM\sl\02\02）
在IDLE中创建一个名称为ascii_art.py的文件，然后在该文件中输出一个表示字符画的字符串，由于该字符画有多行，所以需要使用三引号作为字符串的定界符。关键代码如下：
运行结果如图2.23所示。
图2.23 输出字符画
Python中的字符串还支持转义字符。所谓转义字符，是指使用反斜杠“\”对一些特殊字符进行转义。常用的转义字符如表2.2所示。
表2.2 常用的转义字符及其说明
注意
在字符串定界符引号的前面加上字母r（或R），那么该字符串将原样输出，其中的转义字符将不进行转义。例如，输出字符串“"失望之酒\x0a机会之杯"”将正常输出转义字符换行，而输出字符串“r"失望之酒\x0a机会之杯"”，则原样输出，执行结果如图2.24所示。
图2.24 转义和原样输出的对比
2.3.3 布尔类型
布尔类型主要用来表示真或假的值。在Python中，标识符True和False被解释为布尔值。另外，Python中的布尔值可以转化为数值，其中True表示1，而False表示0。
说明
Python中的布尔类型的值可以进行数值运算，例如，“False + 1”的结果为1。但是不建议对布尔类型的值进行数值运算。
在Python中，所有的对象都可以进行真值测试。其中，只有下面列出的几种情况得到的值为假，其他对象在if或者while语句中都表现为真。
False或None；
数值中的零，包括0、0.0、虚数0；
空序列，包括字符串、空元组、空列表、空字典；
自定义对象的实例，该对象的__bool__方法返回False或者__len__方法返回0。
2.3.4 数据类型转换
Python是动态类型的语言（也称为弱类型语言），不需要像Java或者C语言一样在使用变量前必须先声明变量的类型。虽然Python不需要先声明变量的类型，但有时仍然需要用到类型转换。例如，在实例2.1中，要想通过一个print()函数输出提示文字“您的身高：”和浮点型变量height的值，就需要将浮点型变量height转换为字符串，否则将显示如图2.25所示的错误。
图2.25 字符串和浮点型变量连接时出错
在Python中，提供了如表2.3所示的函数进行各数据类型间的转换。
表2.3 常用类型转换函数
【例2.3】 假设某超市因为找零麻烦，特设抹零行为。现编写一段Python代码，实现模拟超市的这种带抹零的结账行为。（实例位置：资源包\TM\sl\02\03）
在IDLE中创建一个名称为erase_zero.py的文件，然后在该文件中，首先将各个商品金额累加，计算出商品总金额，并转换为字符串输出，然后再应用int()函数将浮点型的变量转换为整型，从而实现抹零，并转换为字符串输出。关键代码如下：
运行结果如图2.26所示。
常见错误：在进行数据类型转换时，如果把一个非数字字符串转换为整型，将产生如图2.27所示的错误。
图2.26 模拟超市抹零结账行为
图2.27 将非数字字符串转换为整型产生的错误