2.5 Python3 数据类型转换

在Python编程中，数据类型转换是一个基础但极其重要的概念。无论是处理用户输入、数据清洗还是算法实现，我们经常需要在不同的数据类型之间进行转换。

Python 数据类型转换可以分为两种：

• 隐式类型转换 - 自动完成
• 显式类型转换 - 需要使用类型函数来转换

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1. 隐式类型转换（自动类型转换）

隐式类型转换是指Python解释器自动进行的类型转换，无需程序员显式指定。这种转换通常发生在不同数据类型的运算中。

# 整数与浮点数运算
num_int = 123
num_float = 1.23
result = num_int + num_float  # 整数自动转换为浮点数
print(type(result))  # 输出: <class 'float'>

# 布尔值参与运算
bool_val = True
int_val = 5
result = bool_val + int_val  # True转换为1，False转换为0
print(result)  # 输出: 6

特点：

• 从小类型向大类型自动转换（int → float → complex）

• 布尔值在数值运算中被视为0或1

• 不会发生可能导致数据丢失的自动转换（如float不会自动转为int）

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2. 显式类型转换（强制类型转换）

显式类型转换需要程序员明确指定目标类型，使用类型构造函数完成转换。

使用 int()、float()、str() 等预定义函数来执行显式类型转换。

2.1 基本类型转换函数

# 转换为整数
x = int(3.7)      # 3 (截断小数部分)
y = int("123")     # 123 (字符串转整数)
z = int(True)      # 1

# 转换为浮点数
a = float(3)       # 3.0
b = float("4.2")   # 4.2
c = float(False)   # 0.0

# 转换为字符串
s1 = str(123)      # "123"
s2 = str(3.14)     # "3.14"
s3 = str(True)      # "True"

# 转换为布尔值
b1 = bool(1)        # True
b2 = bool(0)        # False
b3 = bool("Hello")  # True
b4 = bool("")       # False
b5 = bool([])       # False (空列表)
b6 = bool([1,2])    # True (非空列表)

2.2 注意事项

1. 字符串转数字：字符串必须符合数字格式

   int("123")     # 正确
   int("123.45")  # ValueError
   int("abc")     # ValueError

2. 浮点转整数：会截断小数部分，不是四舍五入

   int(3.9)  # 结果是3，不是4

3. 容器类型转换：

   list("hello")   # ['h', 'e', 'l', 'l', 'o']
   tuple([1,2,3])  # (1, 2, 3)
   set([1,2,2,3])  # {1, 2, 3}

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3. 内置函数执行数据类型转换

Python提供了丰富的内置函数用于特殊转换场景：

eval() 函数

将字符串作为表达式求值（慎用，有安全风险）

x = eval("3 + 4")  # 7

chr() 和 ord() 函数

字符与ASCII码转换

print(chr(65))  # 'A'
print(ord('A'))  # 65

bin(), oct(), hex() 函数

数字到不同进制字符串的转换

print(bin(10))  # '0b1010'
print(oct(10))  # '0o12'
print(hex(10))  # '0xa'

bytes() 和 bytearray() 函数

b = bytes([65, 66, 67])  # b'ABC'
ba = bytearray(b)        # bytearray(b'ABC')

complex() 函数

c = complex(3, 4)  # (3+4j)

函数	描述
int(x [,base])	将x转换为一个整数
float(x)	将x转换到一个浮点数
complex(real [,imag])	创建一个复数
str(x)	将对象 x 转换为字符串
repr(x)	将对象 x 转换为表达式字符串
eval(str)	用来计算在字符串中的有效Python表达式,并返回一个对象
tuple(s)	将序列 s 转换为一个元组
list(s)	将序列 s 转换为一个列表
set(s)	转换为可变集合
dict(d)	创建一个字典。d 必须是一个 (key, value)元组序列。
frozenset(s)	转换为不可变集合
chr(x)	将一个整数转换为一个字符
ord(x)	将一个字符转换为它的整数值
hex(x)	将一个整数转换为一个十六进制字符串
oct(x)	将一个整数转换为一个八进制字符串

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4. 实际应用场景

1. 用户输入处理：

   age = int(input("请输入您的年龄: "))

2. 数据清洗：

   # 将字符串列表转换为数字列表
   str_numbers = ["1", "2", "3"]
   numbers = list(map(int, str_numbers))

3. 类型检查与转换：

   def safe_convert(value, target_type):
       try:
           return target_type(value)
       except (ValueError, TypeError):
           return None

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最佳实践

1. 尽量使用显式转换而非隐式转换，提高代码可读性

2. 转换前先检查数据是否可转换，避免运行时错误

3. 对于复杂的转换需求，可以编写自定义转换函数

4. 处理用户输入时，总是验证和清理数据

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