python中int数据范围_Python数据结构之数字类型(int)

数字类型

种类

数字类型的关系

数字类型转换

数字运算

数学函数

随机数函数

三角函数

数学常量

一、种类

整数型(int)

整数型定义上也可成短整型,理论上有范围的限制,取值范围为:在32位机器上int的范围是: -2**31~2**31-1,即-2147483648~2147483647

在64位机器上int的范围是: -2**63~2**63-1,即-9223372036854775808~9223372036854775807,如果超过这个范围就可以使用长整型,不过必须在结尾写上大写的“L”,小写也可以,为了避免与1混淆,建议用L

需要注意的是:

上述中的int理论范围取值是参考的C语言整数范围。在实际的环境中,int范围并没有固定,我们用上述所说64位最大值乘1000测试一下;

实例如下:

>>> print(9223372036854775807 * 1000)9223372036854775807000

我们发现并没有出错,实际上是因为发生溢出,Python3会自动将整数数据转换为长整数!这点还是需注意的。

Python中的整数不仅可以用十进制表示,也可以用八进制和十六进制表示。

当用二进制表示整数时,数值前面要加上一个前缀【0b或0B】用来表示是二进制数据

当用八进制表示整数时,数值前面要加上一个前缀【0o或0O】用来表示是八进制数据

当用十六进制表示整数时,数字前面要加上一个前缀【0x或0X】用来表示是十六进制数据

例如:我们这里将整数15分别以八进制和十六进制和二进制的形式赋给整型变量a、b、c,然后再以十进制的形式输出它们

>>> a =0o17>>> b = 0xf

>>> c = 0b00001111

>>> print(a,b,c)15 15 15

int内置函数:

1.bit_length(self)

说明:表示返回该数字的二进制占用的最小位数;

语法:int.bit_length()

返回值:返回该数字的二进制占用的最小位数;

实例:

>>> int_bit = 30

>>>print(int_bit.bit_length())5#说明 30的最小位二进制为11101

2.conjugate(self, *args, **kwargs)

说明:返回该复数的共轭复数;

长整型(long)

跟C语言不同,Python的长整数没有指定位宽,也就是说Python没有限制长整数数值的大小,但是实际上由于机器内存有限,所以我们使用的长整数数值不可能无限大。

在使用过程中,我们如何区分长整数和整数数值呢?通常的做法是在数字尾部加上一个大写字母L或小写字母l以表示该整数是长整数的,如:

a = 6812347598L

b = 6812347598l

可能已经发现,小写字母l和数字1看上去很难区分,所以一般推荐使用大写字母L。

注意:

自从Python2.2起,如果发生溢出,Python会自动将整数数据转换为长整数,所以如今在长整数数据后面不加字母L也不会导致严重后果了。所以也就不区分整型和长整型了,此知识点了解即可。

浮点型(float)

浮点数用来处理实数,即带有小数的数字。实数有两种表示形式,一种是十进制数形式,它由数字和小数点组成,并且这里的小数点是不可或缺的,如1.23,123.0,0.0等;另一种是指数形式,比如789e3或789E3表示的都是789×103,字母e(或E)之前必须有数字,字母e(或E)之后可以有正负号,表示指数的符号,如果没有则表示正号;此外,指数必须为整数。

浮点型使用科学计数法表示(2.5e2 = 2.5 x 102 = 250)

复数(complex)

复数由实数部分和虚数部分组成,一般形式为x+yj,其中的x是复数的实数部分,y是复数的虚数部分,这里的x和y都是实数。注意,虚数部分的字母j大小写都可以,如5.6+3.1j,5.6+3.1J是等价的。

2.数字类型的关系

三种数字类型存在一种逐渐“扩展”关系:整数–>浮点数–>复数

不同数字类型之间可以进行混合运算,运算后生成结果为最宽类型,比如:23+4.0=127.0 (整数+浮点数=浮点数)

3.数据类型的转换

有时候,我们需要对数据内置的类型进行转换、数据类型的转换,只需要将数据类型作为函数名即可。

函数:

int(x)   把括号里的x转换为整型;

float(x)   把括号里的x转换为浮点型;

complex(x)  把括号里的x转换成复数;

例如:

--------------- 将字符串类型的666转换为整型-----------------------

>>> print(type(int("666")))

---------------将字符串类型的666转换为浮点型---------------------

>>> print(type(float("666")))

>>> print(float("666"))666.0

--------------将字符串类型的666转换为复数------------------------

>>> print(complex("666"))

(666+0j)

4.数字运算

请参考运算符章系

5.数学函数

1392140-20180728112909315-1478856655.png

6.随机函数

随机数可以用于数学,游戏,安全等领域中,还经常被嵌入到算法中,用以提高算法效率,并提高程序的安全性。

Python包含以下常用随机数函数:

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7.三角函数

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8.数学常量

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<think>好的,我现在需要帮用户解决如何在Python中将int转换为std_msgs/Int32的问题。首先,用户可能是在使用ROS(机器人操作系统)进行开发,因为std_msgs是ROS中的标准消息类型。用户可能正在编写一个ROS节点,需要发布或处理Int32类型的消息。 首先,我要确认用户是否了解ROS的基本消息结构。std_msgs/Int32是一个ROS消息类型,它包含一个名为data的int32类型的字段。所以,将Pythonint转换为这种消息,实际上就是创建一个Int32实例,并将其data字段设置为该int值。 接下来,我需要考虑用户可能的错误场景。例如,用户可能没有正确导入消息类型,或者没有正确实例化消息对象。这时候需要检查导入语句是否正确,比如是否使用了from std_msgs.msg import Int32。 另外,用户可能对ROS的消息生成机制不太熟悉,尤其是在使用catkin_make编译工作空间后,需要确保消息已经被正确生成。如果用户没有正确编译工作空间,或者没有source setup.bash,可能会导致导入失败。 还要考虑Python的版本问题,虽然ROS Melodic之后主要支持Python3,但用户如果使用的是旧版本可能需要调整。另外,用户可能在代码中尝试直接赋值而不是通过data字段,比如错误地写成msg = Int32(5),而正确的做法是msg.data = 5。 另外,用户可能没有初始化消息对象就直接使用,导致属性不存在。需要提醒用户先创建实例,再赋值。例如,正确步骤是创建msg = Int32(),然后设置msg.data = 42。 还有可能用户在处理消息时,比如在订阅回调函数中,直接从消息中提取data字段的值,但这里的问题是将int转换为消息,所以重点是创建消息实例。 最后,是否需要给出完整的示例代码,包括发布者的例子,这样用户可以看到从创建消息到发布的整个流程。同时提醒用户注意ROS节点的基本结构,比如初始化节点、创建发布者、设置循环频率等。 总结下来,用户的需求是将一个普通的整数包装成ROS的Int32消息,关键在于正确导入消息类型,创建消息实例,并正确赋值给data字段。需要分步骤解释,并指出可能的常见错误,帮助用户避免常见的陷阱。</think>在ROS(机器人操作系统)开发中,将Python的`int`类型转换为`std_msgs/Int32`消息需要遵循以下流程: --- ### 一、核心原理 `std_msgs/Int32`是ROS预定义的标准消息类型,其结构为: ```python # std_msgs/Int32 定义(自动生成) class Int32: def __init__(self): self.data = 0 # int32类型 ``` 转换本质是**将Pythonint值赋予消息的data字段**。 --- ### 二、标准转换方法 #### 步骤1:导入消息类型 ```python from std_msgs.msg import Int32 ``` #### 步骤2:创建消息对象并赋值 ```python # 创建空消息 int_msg = Int32() # 赋值操作(关键步骤) int_msg.data = 42 # 替换为实际整数值 # 验证类型 print(type(int_msg)) # 应显示 <class 'std_msgs.msg._Int32.Int32'> ``` --- ### 三、典型应用场景(发布者示例) #### 完整发布节点示例: ```python #!/usr/bin/env python import rospy from std_msgs.msg import Int32 def number_publisher(): rospy.init_node('int_publisher', anonymous=True) pub = rospy.Publisher('/number_topic', Int32, queue_size=10) rate = rospy.Rate(1) # 1Hz count = 0 while not rospy.is_shutdown(): # 创建并填充消息 msg = Int32() msg.data = count # 发布消息 pub.publish(msg) rospy.loginfo("Published: %d", msg.data) count += 1 rate.sleep() if __name__ == '__main__': try: number_publisher() except rospy.ROSInterruptException: pass ``` --- ### 四、常见错误排查 #### 错误1:`ImportError` ```python ImportError: No module named std_msgs.msg ``` **解决方案**: 1. 确保已安装`ros-<distro>-std-msgs`(如`ros-noetic-std-msgs`) 2. 检查工作空间是否已编译并source: ```bash cd ~/catkin_ws && catkin_make source devel/setup.bash ``` #### 错误2:字段赋值错误 ```python AttributeError: 'Int32' object has no attribute 'dat' # 错误拼写 ``` **解决方案**:严格使用`.data`字段 #### 错误3:类型不匹配 ```python msg.data = 3.14 # 浮点数赋值给int32 ``` **解决方案**:强制转换为整数: ```python msg.data = int(3.14) ``` --- ### 五、进阶技巧 #### 方法1:单行初始化 ```python int_msg = Int32(data=42) # ROS Melodic+ 支持 ``` #### 方法2:批量转换 ```python numbers = [10, 20, 30] msgs = [Int32(data=x) for x in numbers] ``` #### 方法3:类型验证 ```python assert isinstance(msg.data, int), "必须为整数类型" ``` --- ### 六、性能优化建议 - **对象复用**:在循环中重复使用同一个消息对象而非新建: ```python msg = Int32() while not rospy.is_shutdown(): msg.data = current_value pub.publish(msg) ``` - **预分配内存**:对于高频发布场景,使用固定大小数组 --- ### 七、与其他语言的对比 | 特性 | Python实现 | C++实现 | |-----------------|----------------------------|-------------------------| | 赋值方式 | `msg.data = 42` | `msg.data = 42` | | 内存管理 | 自动GC | 需手动控制 | | 序列化速度 | 较慢 | 更快 | | 类型检查 | 运行时检查 | 编译时检查 | --- 建议结合`rostopic pub`命令测试: ```bash rostopic echo /number_topic # 验证消息发送 ```
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