类型转换说明

Python 变量可以存储各种数据类型，但在执行操作时，特定的数据类型至关重要。例如，直接对数字和数字的字符串表示进行数学加法（例如 42 + "10"）将无法正常工作。Python 会将 "10" 解释为文本，而非数字值十。为了使此类操作可行，你需要明确告诉 Python 将 "10" 视为一个数字。这种改变值数据类型的过程被称为 类型转换 或 类型强制转换。

Python 提供了内置函数来处理常见的类型转换。可以将它们看作是工具，用于将数据重塑为特定任务所需的格式。我们已讨论的基本类型之间转换的主要函数有：

• int(): 将值转换为整数（整数）。
• float(): 将值转换为浮点数（带小数的数字）。
• str(): 将值转换为字符串（文本）。
• bool(): 将值转换为布尔值（True 或 False）。

让我们看看每个函数如何工作。

转换为整数：int()

int() 函数尝试从其输入创建一个整数。

• 从浮点数转换： 当将浮点数转换为整数时，Python 会截断小数部分，即将其舍弃。它不会四舍五入到最接近的整数。

  count_float = 9.8
  count_int = int(count_float)
  print(count_int)  # 输出: 9
  
  price_float = 15.2
  price_int = int(price_float)
  print(price_int) # 输出: 15
  

• 从字符串转换： 你可以将仅包含数字的字符串转换为整数。

  num_string = "101"
  num_int = int(num_string)
  print(num_int * 2) # 输出: 202
  

• 可能出现的问题： 如果你尝试转换一个无法被解释为整数的字符串（如文本或带小数点的数字），Python 将会引发 ValueError。

  # 这会引发错误：
  # value_error_int = int("hello")
  # ValueError: invalid literal for int() with base 10: 'hello'
  
  # 这也会引发错误：
  # value_error_float_string = int("3.14")
  # ValueError: invalid literal for int() with base 10: '3.14'
  

  处理此类问题我们将在课程后续部分讲解。目前，请注意转换并非总是可行。

转换为浮点数：float()

float() 函数将值转换为浮点数。

• 从整数转换： 将整数转换为浮点数只是添加一个小数部分（.0）。

  whole_number = 50
  float_number = float(whole_number)
  print(float_number) # 输出: 50.0
  

• 从字符串转换： 你可以转换表示整数或带小数数字的字符串。

  pi_string = "3.14159"
  pi_float = float(pi_string)
  print(pi_float) # 输出: 3.14159
  
  count_string = "100"
  count_float_from_string = float(count_string)
  print(count_float_from_string) # 输出: 100.0
  

• 可能出现的问题： 与 int() 类似，尝试转换一个不表示有效数字的字符串将导致 ValueError。

  # 这会引发错误：
  # value_error_float = float("not a number")
  # ValueError: could not convert string to float: 'not a number'
  

转换为字符串：str()

str() 函数将其参数 (parameter)转换为字符串表示形式。这对于创建结合文本和变量值的输出消息非常有用。

• 从数字转换： 整数和浮点数可以轻松转换为字符串。

  item_count = 5
  message = "You have " + str(item_count) + " items in your cart."
  print(message) # 输出: You have 5 items in your cart.
  
  temperature = 22.5
  weather_report = "The temperature is " + str(temperature) + " degrees Celsius."
  print(weather_report) # 输出: The temperature is 22.5 degrees Celsius.
  

  如果没有 str()，直接连接字符串和数字（例如，"Value: " + 5）将会导致 TypeError。

• 从布尔值转换： 布尔值被转换为字符串 "True" 或 "False"。

  is_active = True
  status_message = "User active status: " + str(is_active)
  print(status_message) # 输出: User active status: True
  

  几乎任何 Python 对象都可以使用 str() 转换为某种字符串表示形式，使其成为一个非常多功能的函数。

转换为布尔值：bool()

bool() 函数将值转换为其布尔等效值（True 或 False）。Python 有“真值”的说法，即某些值在布尔上下文 (context)中被视为固有的假，而大多数其他值被视为真。

• 被视为 False 的值：

  • 整数 0
  • 浮点数 0.0
  • 特殊值 None（表示没有值）
  • 任何空序列（如空字符串 ""、空列表 []、空元组 ()）
  • 任何空映射（如空字典 {}）

• 被视为 True 的值：

  • 任何非零数字（例如，1、-10、0.5）
  • 任何非空字符串（例如，"hello"、" "、"False"）
  • 任何非空序列或映射（例如，[1]、(None,)、{'a': 1}）

以下是一些示例：

print(bool(100))        # 输出: True
print(bool(-5.5))       # 输出: True
print(bool("Python"))     # 输出: True
print(bool([1, 2, 3]))  # 输出: True

print(bool(0))          # 输出: False
print(bool(0.0))        # 输出: False
print(bool(""))          # 输出: False
print(bool([]))         # 输出: False
print(bool({}))         # 输出: False
print(bool(None))       # 输出: False

了解真值在我们将开始使用条件语句（if/else）根据条件真假控制程序流程时很重要。

为什么这现在很重要？

类型转换目前直接相关，因为 Python 处理用户输入的方式。当你使用 input() 函数（我们接下来会讲到）从键盘获取数据时，它总是将数据作为字符串返回，无论用户输入了什么。

如果你询问用户年龄，他们输入 30，input() 函数将给你字符串 "30"，而不是整数 30。如果你随后想进行计算，比如计算他们五年后的年龄，你需要在使用 int() 将该字符串 "30" 转换为整数 30 之后才能对其加 5。

能够使用 int()、float()、str() 和 bool() 在类型之间进行显式转换是一项基本能力，它允许你正确处理数据并避免程序中与类型相关的问题。