Python：Python3.6 数据类型源码解析

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#python #开发语言

于 2025-04-23 09:00:00 首次发布

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Python3.6数据类型源码解析

下面整理的是 Python 最新版本（如 Python 3.12）内置数据类型的源码解析说明，基本沿用了 Python 3.6 时期的接口格式，但在内部实现和部分细节上已有改进与优化。以下内容按照 int、float、str、list、tuple、dict、set 的顺序进行说明，每个类型都详细列出所有方法（或属性）及其功能说明和示例代码。

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一、整型 int

数据类型说明

int 用于表示整数。在最新版本中，除支持各种进制的字面量转换外，还在内部对大整数的存储与运算做了多项优化，使得高精度整数的计算更高效。尽管内部实现可能已有变动，但对用户暴露的接口保持一致。

方法说明

bit_length()
- 说明： 返回整数的二进制表示所需的位数（不含符号位）。
- 示例：
```
n = 37
print(n.bit_length())  # 输出 6，因为 37 的二进制为 0b100101
```
conjugate()
- 说明： 返回自身。该方法主要是为了满足复数接口，即整数的共轭复数依然为整数本身。
- 示例：
```
n = 5
print(n.conjugate())  # 输出 5
```
from_bytes(bytes, byteorder, *, signed=False)【类方法】
- 说明： 根据给定的字节序列生成整数。参数 byteorder 指定字节顺序（“big” 或 “little”），signed 指示是否采用有符号表示。
- 示例：
```
b = b'\x00\x10'
print(int.from_bytes(b, byteorder='big'))  # 输出 16
```
to_bytes(length, byteorder, *, signed=False)
- 说明： 将整数转换为指定字节长度的字节串。若整数无法在给定字节数内表示则引发 OverflowError。
- 示例：
```
n = 1024
print(n.to_bytes(2, byteorder='big'))  # 输出 b'\x04\x00'
```
denominator (属性)
- 说明： 返回整数作为有理数时的分母，始终为 1。
- 示例：
```
n = 7
print(n.denominator)  # 输出 1
```
numerator (属性)
- 说明： 返回整数作为有理数时的分子，即整数本身。
- 示例：
```
n = 7
print(n.numerator)  # 输出 7
```
real (属性)
- 说明： 返回整数的实部，对于 int 类型始终等于自身。
- 示例：
```
n = 5
print(n.real)  # 输出 5
```
imag (属性)
- 说明： 返回整数的虚部，对于 int 类型始终为 0。
- 示例：
```
n = 5
print(n.imag)  # 输出 0
```

二、浮点型 float

数据类型说明

float 用于表示浮点数，新版本在底层实现上针对 IEEE 754 规范做了更严格的异常处理与高精度计算支持，接口保持与旧版一致。

方法说明

as_integer_ratio()
- 说明： 返回一个二元组 (numerator, denominator)，使得分子除以分母等于该浮点数。对无穷大和 NaN 值分别引发 OverflowError 或 ValueError。
- 示例：
```
f = 10.0
print(f.as_integer_ratio())  # 输出 (10, 1)
```
conjugate()
- 说明： 返回浮点数自身，对复数接口进行支持。
- 示例：
```
f = 3.14
print(f.conjugate())  # 输出 3.14
```
fromhex(string)【静态方法】
- 说明： 从十六进制字符串构造一个浮点数，支持 IEEE 754 格式表达（例如带指数 p 标识）。
- 示例：
```
print(float.fromhex('0x1.ffffp10'))  # 输出 2047.984375
```
hex()
- 说明： 返回浮点数的十六进制字符串表示，其输出可用于精确重建该浮点值。
- 示例：
```
f = 3.14159
print(f.hex())  # 输出类似 '0x1.921f9f01b866ep+1'
```
is_integer()
- 说明： 判断浮点数是否无小数部分，即是否可以精确表示为整数。
- 示例：
```
print((3.0).is_integer())  # 输出 True
print((3.14).is_integer())  # 输出 False
```
real (属性)
- 说明： 返回浮点数的实部，等于该浮点数本身。
- 示例：
```
f = 3.14
print(f.real)  # 输出 3.14
```
imag (属性)
- 说明： 返回浮点数的虚部，对于 float 类型始终为 0.0。
- 示例：
```
f = 3.14
print(f.imag)  # 输出 0.0
```

三、布尔类型 bool

数据类型说明

bool 类型只有两个实例：True 与 False。在内部，bool 是 int 类型的子类，这意味着它继承了 int 的大部分方法与属性，因此你可以对布尔值使用诸如 bit_length()、numerator、denominator、real、imag 等方法。不过，在逻辑运算和条件判断中，True 与 False 分别代表真和假，其数值分别为 1 和 0。最新版本在内部实现上继续沿用这种设计，同时在性能和内存优化上进一步提升。

方法说明

继承自 int 的方法
由于 bool 继承自 int，以下方法也适用于布尔值：
- bit_length()
  - 说明： 返回整数的二进制表示所需的位数。例如，True 以数值 1 表示，其二进制为 1，位数为 1；False 表示 0，位数为 0。
  - 示例：
```
print(True.bit_length())   # 输出 1
print(False.bit_length())  # 输出 0
```
- conjugate()
  - 说明： 返回自身。对布尔值来说，其共轭复数依然为 True 或 False。
  - 示例：
```
print(True.conjugate())   # 输出 True
```
- numerator 和 denominator
  - 说明： 布尔值表示为有理数时，True 的分子为 1，分母为 1；False 的分子为 0，分母为 1。
  - 示例：
```
print(True.numerator)    # 输出 1
print(False.numerator)   # 输出 0
print(True.denominator)  # 输出 1
print(False.denominator) # 输出 1
```
- real 与 imag 属性
  - 说明： real 返回布尔值对应的整数（1 或 0）；imag 始终为 0。
  - 示例：
```
print(True
```