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Python字符串及基本操作(入门必看)

字符串的意思就是“一串字符”,比如“Hello,Charlie”是一个字符串,“How are you?”也是一个字符串。

Python 要求字符串必须使用引号括起来,使用单引号也行,使用双引号也行,只要两边的引号能配对即可。

Python字符串和转义字符

字符串的内容几乎可以包含任何字符,英文字符也行,中文字符也行。

Python 3.x 对中文字符支持较好,但 Python 2.x 则要求在源程序中增加“#coding:utf-8”才能支持中文字符。

字符串既可用单引号括起来,也可用双引号括起来,它们没有任何区别。例如如下程序:
str1 = 'Charlie'
str2 = "C语言中文网"
print(str1)
print(str2)
但需要说明的是,Python 有时候没有我们期望的那么聪明。如果字符串内容本身包含了单引号或双引号,此时就需要进行特殊处理:
  1. 使用不同的引号将字符串括起来。
  2. 对引号进行转义。

先看第一种处理方式。假如字符串内容中包含了单引号,则可以使用双引号将字符串括起来。例如:

str3 = 'I'm a coder'

由于上面字符串中包含了单引号,此时 Python 会将字符串中的单引号与第一个单引号配对,这样就会把 'I' 当成字符串,而后面的 m a coder' 就变成了多余的内容,从而导致语法错误。

为了避免这种问题,可以将上面代码改为如下形式:

str3 = "I'm a coder"

上面代码使用双引号将字符串括起来,此时 Python 就会把字符串中的单引号当成字符串内容,而不是和字符串开始的引号配对。

假如字符串内容本身包含双引号,则可使用单引号将字有串括起来,例如如下代码:

str4 = '"Spring is here,let us jam!", said woodchuck.'


接下来看第二种处理方式:使用转义字符。Python 允许使用反斜线()将字符串中的特殊字符进行转义。假如字符串既包含单引号,又包含双引号,此时必须使用转义字符,例如如下代码:

str5 = '"we are scared,Let's hide in the shade",says the bird'

拼接字符串

如果直接将两个字符串紧挨着写在一起,Python 就会自动拼接它们,例如如下代码:
s1 = "Hello,"'Charlie'
print(s1)
上面代码将会输出:

Hello,Charlie

上面这种写法只是书写字符串的一种特殊方法,并不能真正用于拼接字符串。Python 使用加号(+)作为字符串的拼接运算符,例如如下代码:
s2 = "Python "
s3 = "iS Funny"
#使用+拼接字符串
s4 = s2 + s3
print(s4)

repr 和字符串

有时候,我们需要将字符串与数值进行拼接,而 Python 不允许直接拼接数值和字符串,程序必须先将数值转换成字符串。

为了将数值转换成字符串,可以使用 str() 或 repr() 函数,例如如下代码:
s1 = "这是数字: "
p = 99.8
#字符串直接拼接数值,程序报错
print(s1 + p)
#使用str()将数值转换成字符串
print(s1 + str(p))
#使用repr()将数值转换成字符串
print(s1 + repr(p))
上面程序中直接拼接字符串和数值,程序会报错。

str() 和 repr() 函数都可以将数值转换成字符串,其中 str 本身是 Python 内置的类型(和 int、float 一样),而 repr() 则只是一个函数。此外,repr 还有一个功能,它会以 Python 表达式的形式来表示值。对比如下代码:
st = "I will play my fife"
print (st)
print(repr(st))
上面代码中 st 本身就是一个字符串,但程序依然使用了 repr() 对字符串进行转换。运行上面程序,可以看到如下输出结果:

I will play my fife
'I will play my fife'

通过上面的输出结果可以看出,如果直接使用 print() 函数输出字符串,将只能看到字符串的内容,没有引号;但如果先使用 repr() 函数对字符串进行处理,然后再使用 print() 执行输出,将可以看到带引号的字符串,这就是字符串的 Python 的表达式形式。

在交互式解释器中输入一个主量或表达式时,Python 会自动使用 repr() 函数处理该变量或表达式。

使用 input 和 raw_input 获取用户输入

input() 函数用于向用户生成一条提示,然后获取用户输入的内容。由于 input() 函数总会将用户输入的内容放入字符串中,因此用户可以输入任何内容,input() 函数总是返回一个字符串。

例如如下程序:
msg = input("请输入你的值:")
print (type(msg))
print(msg)
第一次运行该程序,我们输入一个整数,运行过程如下:

请输入你的值:2
<class 'str'>
2

第二次运行该程序,我们输入一个浮点数,运行过程如下:

请输入你的值: 1.2
<class 'str'>
1.2

第三次运行该程序,我们输入一个字符串,运行过程如下:

请输入你的值:Hello
<class 'str'>
Hello

从上面的运行过程可以看出,无论输入哪种内容,始终可以看到 input() 函数返回字符串,程序总会将用户输入的内容转换成字符串。

需要指出的是,Python 2.x 提供了一个 raw_input() 函数,该 raw_input() 函数就相当于 Python 3.x 中的 input() 函数。

而 Python 2.x 也提供了一个 input() 函数,该 input() 函数则比较怪异:要求用户输入的必须是符合 Python 语法的表达式。通常来说,用户只能输入整数、浮点数、复数、字符串等。重点是格式必须正确,比如输入字符串时必须使用双引号,否则 Python 就会报错。

使用 Python 2.x 来运行上面程序,假如输入一个整数,运行过程如下:

请输入你的值:2
<class 'int'>
2

使用 Python 2.x 来运行上面程序,假如输入一个复数,运行过程如下:

请输入你的值: 2+3j
<type 'complex'>
(2+3j)

使用 Python 2.x 来运行上面程序,假如输入一个字符串,运行过程如下:

请输入你的值:Hello
NameError : name 'Hello' is not defined

上面程序报错的原因是:Python 2.x 的 input() 函数要求用户输入字符串时必须用引号把字符串括起来。

在 Python 2.x 中应该尽量使用 raw_input() 函数来获取用户输入;Python 2.x 中的 raw_input() 等同于 Python 3.x 中的 input()。

Python长字符串

前面介绍 Python 多行注释时提到使用三个引号(单引号、双引号都行)来包含多行注释内容,其实这是长字符串写法,只是由于在长字符串中可以放置任何内容,包括放置单引号、双引号都可以,如果所定义的长字符串没有赋值给任何变量,那么这个字符串就相当于被解释器忽略了,也就相当于注释掉了。

实际上,使用三个引号括起来的长字符串完全可以赋值给变量,例如如下程序:
s = '''"Let's go fishing", said Mary.
"OK, Let's go", said her brother.
they walked to a lake'''
print(s)
上面程序使用三个引号定义了长字符串,该长字符串中既可包含单引号,也可包含双引号。

当程序中有大段文本内容要定义成字符串时,优先推荐使用长字符串形式,因为这种形式非常强大,可以让字符串中包含任何内容,既可包含单引号,也可包含双引号。

此外,Python 还允许使用转义字符()对换行符进行转义,转义之后的换行符不会“中断”字符串。例如如下代码:
s2 = 'The quick brown fox 
jumps over the lazy dog'
print(s2)
上面 s2 字符串的内容较长,故程序使用了转义字符()对内容进行了转义,这样就可以把一个字符串写成两行。

需要说明的是,Python 不是格式自由的语言,因此 Python 程序的换行、缩进都有其规定的语法。所以,Python 的表达式不允许随便换行。如果程序需要对 Python 表达式换行,同样需要使用转义字符()进行转义,代码如下:
num = 20 + 3 / 4 + 
    2 * 3
print(num)
上面程序中有一个表达式,为了对该表达式换行,程序需要使用转义字符。

Python原始字符串

由于字符串中的反斜线都有特殊的作用,因此当字符串中包含反斜线时,就需要对其进行转义。

比如写一条 Windows 的路径 G:publishcodes022.4,如果在 Python 程序中直接这样写肯定是不行的,需要写成 G:publishcodes022.4,这很烦人,此时可借助于原始字符串来解决这个问题。

原始字符串以“r”开头,原始字符串不会把反斜线当成特殊字符。因此,上面的 Windows 路径可直接写成 r'G:publishcodes022.4'。

关于原始字符串的用法看如下程序:
s1 = r'G:publishcodes022.4'
print(s1)
如果原始字符串中包含引号,程序同样需要对引号进行转义(否则 Python 同样无法对字符串的引号精确配对),但此时用于转义的反斜线会变成字符串的一部分。

例如如下代码:
# 原始字符串包含的引号,同样需要转义
s2 = r'"Let's go", said Charlie'
print(s2)
上面代码会生成如下输出结果:

"Let's go", said Charlie

由于原始字符串中的反斜线会对引号进行转义,因此原始字符串的结尾处不能是反斜线,否则字符串结尾处的引号就被转义了,这样就导致字符串不能正确结束。

如果确实要在原始字符串的结尾处包含反斜线怎么办呢?一种方式是不要使用原始字符串,而是改为使用长字符串写法(三引号字符串);另一种方式就是将反斜线单独写。

例如如下代码:
s3 = r'Good Morning' ''
print(s3)
上面代码开始写了一个原始字符串 r'Good Morning',紧接着程序使用 '' 写了一个包含反斜线的字符串,Python 会自动将这两个字符串拼接在一起。运行上面代码会生成如下输出结果:

Good Morning