python字符串和数值类型如何转换

Python字符串和数值类型转换的方法有几种，主要包括使用内置函数、格式化方法、字符串方法等。具体方法包括：使用int()和float()将字符串转换为整数和浮点数、使用str()将数值类型转换为字符串、使用格式化字符串等。以下是详细描述：使用内置函数进行转换是最常见的方法，操作简单，适用于大多数场景。

一、内置函数的使用

Python 提供了几个内置函数，用于在字符串和数值类型之间进行转换。这些函数包括 int()、float() 和 str()。

使用 int() 和 float() 函数

int() 函数用于将字符串转换为整数。它接受一个字符串作为参数，并返回一个整数。如果字符串不能被转换为整数，则会引发 ValueError 异常。

string_number = "123"
integer_number = int(string_number)
print(integer_number)  # 输出: 123
print(type(integer_number))  # 输出: <class 'int'>

float() 函数用于将字符串转换为浮点数。它接受一个字符串作为参数，并返回一个浮点数。如果字符串不能被转换为浮点数，则会引发 ValueError 异常。

string_number = "123.45"
float_number = float(string_number)
print(float_number)  # 输出: 123.45
print(type(float_number))  # 输出: <class 'float'>

使用 str() 函数

str() 函数用于将数值类型转换为字符串。它接受一个数值类型的参数，并返回一个字符串。

integer_number = 123
string_number = str(integer_number)
print(string_number)  # 输出: '123'
print(type(string_number))  # 输出: <class 'str'>

float_number = 123.45
string_number = str(float_number)
print(string_number)  # 输出: '123.45'
print(type(string_number))  # 输出: <class 'str'>

二、使用格式化字符串

Python 提供了几种格式化字符串的方法，可以将数值类型转换为字符串。

使用百分号 (%) 操作符

百分号操作符用于将数值类型转换为字符串，并插入到字符串中。它支持多种格式化选项，例如整数、浮点数、科学计数法等。

integer_number = 123
formatted_string = "The number is %d" % integer_number
print(formatted_string)  # 输出: 'The number is 123'
float_number = 123.45
formatted_string = "The number is %.2f" % float_number
print(formatted_string)  # 输出: 'The number is 123.45'

使用 str.format() 方法

str.format() 方法用于将数值类型转换为字符串，并插入到字符串中。它支持多种格式化选项，例如整数、浮点数、科学计数法等。

integer_number = 123
formatted_string = "The number is {}".format(integer_number)
print(formatted_string)  # 输出: 'The number is 123'
float_number = 123.45
formatted_string = "The number is {:.2f}".format(float_number)
print(formatted_string)  # 输出: 'The number is 123.45'

使用 f-string (格式化字符串字面量)

f-string 是 Python 3.6 引入的一种格式化字符串的方法。它使用大括号 {} 来插入数值类型，并支持多种格式化选项。

integer_number = 123
formatted_string = f"The number is {integer_number}"
print(formatted_string)  # 输出: 'The number is 123'
float_number = 123.45
formatted_string = f"The number is {float_number:.2f}"
print(formatted_string)  # 输出: 'The number is 123.45'

三、字符串方法的使用

除了上述方法，Python 还提供了一些字符串方法，用于在字符串和数值类型之间进行转换。

使用 zfill() 方法

zfill() 方法用于在字符串前面填充指定数量的零，以确保字符串具有指定的长度。

number = 123
string_number = str(number).zfill(5)
print(string_number)  # 输出: '00123'

使用 ljust()、rjust() 和 center() 方法

ljust()、rjust() 和 center() 方法分别用于在字符串的左侧、右侧和两侧填充指定的字符，以确保字符串具有指定的长度。

number = 123
left_justified = str(number).ljust(5, '0')
print(left_justified)  # 输出: '12300'
right_justified = str(number).rjust(5, '0')
print(right_justified)  # 输出: '00123'
centered = str(number).center(5, '0')
print(centered)  # 输出: '01230'

四、处理异常情况

在进行字符串和数值类型转换时，可能会遇到一些异常情况。例如，尝试将非数值字符串转换为整数或浮点数时，会引发 ValueError 异常。为了解决这些问题，可以使用 try 和 except 语句来捕获异常，并进行相应的处理。

def safe_int_conversion(string_number):
    try:
        return int(string_number)
    except ValueError:
        print(f"Error: '{string_number}' cannot be converted to an integer.")
        return None
def safe_float_conversion(string_number):
    try:
        return float(string_number)
    except ValueError:
        print(f"Error: '{string_number}' cannot be converted to a float.")
        return None
string_number = "123"
integer_number = safe_int_conversion(string_number)
print(integer_number)  # 输出: 123
string_number = "123.45"
float_number = safe_float_conversion(string_number)
print(float_number)  # 输出: 123.45
string_number = "abc"
integer_number = safe_int_conversion(string_number)  # 输出: Error: 'abc' cannot be converted to an integer.
print(integer_number)  # 输出: None

五、进阶转换技巧

使用 ast.literal_eval() 函数

ast.literal_eval() 函数可以安全地将字符串转换为 Python 的基本数据类型，包括整数、浮点数、列表、字典等。与 eval() 函数不同，ast.literal_eval() 只会解析字面值表达式，避免了执行任意代码的风险。

import ast
string_number = "123"
number = ast.literal_eval(string_number)
print(number)  # 输出: 123
print(type(number))  # 输出: <class 'int'>
string_number = "123.45"
number = ast.literal_eval(string_number)
print(number)  # 输出: 123.45
print(type(number))  # 输出: <class 'float'>

使用 json.loads() 函数

json.loads() 函数可以将字符串转换为 Python 的基本数据类型。它特别适用于处理 JSON 格式的数据。

import json
string_number = "123"
number = json.loads(string_number)
print(number)  # 输出: 123
print(type(number))  # 输出: <class 'int'>
string_number = "123.45"
number = json.loads(string_number)
print(number)  # 输出: 123.45
print(type(number))  # 输出: <class 'float'>

六、总结

通过本文的介绍，我们了解了在 Python 中如何在字符串和数值类型之间进行转换。主要方法包括使用内置函数（int()、float()、str()）、格式化字符串（百分号操作符、str.format() 方法、f-string）、字符串方法（zfill()、ljust()、rjust()、center()）、处理异常情况（try 和 except 语句）、进阶转换技巧（ast.literal_eval()、json.loads()）等。掌握这些方法，可以帮助我们在编写 Python 代码时更加灵活地处理字符串和数值类型之间的转换。