python 如何输入输出

在Python中，输入与输出是通过内置函数实现的，常用的输入函数是input()，而输出常用的是print()。通过input()函数，可以从用户获取输入数据，而print()函数则用于将数据输出到控制台。input()函数可以接收用户输入的字符串，print()函数可以将变量、字符串和其他数据类型输出到屏幕上。例如，使用input()函数接收用户输入的姓名，然后使用print()函数输出问候语。以下是一个简单的示例：

name = input("请输入你的姓名: ")
print(f"你好, {name}!")

在这个示例中，input()函数提示用户输入他们的姓名，然后将输入的姓名存储在变量name中。接下来，print()函数使用格式化字符串输出一条问候信息。

一、PYTHON 输入输出概述

Python中的输入输出操作是编写程序时最基本也是最常用的功能之一。通过输入功能，程序可以接受用户或外部数据，从而实现与用户的交互；而通过输出功能，程序可以将处理结果展示给用户。理解并掌握Python的输入输出操作，是编写高效程序的基础。

输入操作

Python 提供了一个简单的input()函数，用于从标准输入接收用户输入。每次调用input()时，程序将等待用户输入，并在用户按下回车键后继续执行。用户输入的数据被作为字符串返回，因此如果需要将输入转换为其他数据类型，则需要使用相应的转换函数，如int()、float()等。

输出操作

Python的输出主要通过print()函数来实现。print()函数可以将任意数量的参数输出到控制台，默认情况下参数之间使用空格分隔。它支持多种数据类型的输出，如字符串、整数、浮点数、列表等。此外，print()函数还支持字符串格式化，从而能够输出更加复杂的信息。

二、PYTHON 输入操作详解

基本的输入操作

使用input()函数进行基本的输入操作非常简单。它会暂停程序的执行，等待用户输入，并在用户按下回车键后继续执行。以下是一个简单的例子：

user_input = input("请输入一些内容: ")
print("你输入的是:", user_input)

在这个例子中，input()函数会提示用户输入内容，并将输入的内容存储在变量user_input中。随后，程序输出用户输入的内容。

输入数据类型转换

由于input()函数始终返回字符串类型的数据，很多情况下需要将其转换为其他数据类型。可以使用int()、float()等函数来进行转换：

age = int(input("请输入你的年龄: "))
height = float(input("请输入你的身高(米): "))
print(f"你的年龄是 {age} 岁，身高是 {height} 米。")

在这个例子中，我们将用户输入的年龄转换为整数，身高转换为浮点数，从而能够进行数值计算。

多个输入处理

有时需要一次性接收多个输入，可以通过拆分字符串实现：

x, y = map(int, input("请输入两个整数，用空格分隔: ").split())
print(f"你输入的整数是 {x} 和 {y}。")

在这个例子中，用户输入的字符串通过split()方法分割成多个子字符串，然后通过map()函数转换为整数。

三、PYTHON 输出操作详解

基本的输出操作

print()函数是Python中最常用的输出函数。它可以接收多个参数，并将它们输出到控制台，默认情况下参数之间使用空格分隔：

name = "Alice"
age = 30
print("姓名:", name, "年龄:", age)

在这个例子中，程序输出了变量name和age的值，并在它们之间插入了一个空格。

字符串格式化输出

Python支持多种字符串格式化方式，使得输出更加灵活和美观。常用的有百分号格式化、str.format()方法和f-string格式化：

# 百分号格式化
print("姓名: %s, 年龄: %d" % (name, age))
str.format()方法
print("姓名: {}, 年龄: {}".format(name, age))
f-string格式化
print(f"姓名: {name}, 年龄: {age}")

f-string格式化是Python 3.6引入的，语法简单直观，是推荐使用的格式化方式。

控制输出格式

print()函数允许通过参数控制输出格式，如指定分隔符sep和结束符end：

# 指定分隔符
print("姓名:", name, "年龄:", age, sep=" | ")
指定结束符
print("这是一行不换行的输出", end=" ")
print("继续输出在同一行")

在这个例子中，sep参数指定输出时使用|作为分隔符，而end参数指定输出后不换行。

四、PYTHON 文件输入输出

除了标准输入输出，Python还支持文件的输入输出操作。通过文件读写，程序可以处理存储在文件中的数据。

打开和关闭文件

在进行文件读写之前，需要先打开文件。Python提供了open()函数用于打开文件，close()方法用于关闭文件：

file = open("example.txt", "r")  # 以只读模式打开文件
进行文件操作
file.close()  # 关闭文件

在这个例子中，open()函数以只读模式打开名为example.txt的文件，并返回一个文件对象。

文件读取操作

Python支持多种文件读取方式：

读取整个文件内容：可以使用read()方法读取文件的全部内容。
逐行读取文件：可以使用readline()方法逐行读取文件，或使用readlines()方法将所有行读入列表。

# 读取整个文件内容
with open("example.txt", "r") as file:
    content = file.read()
    print(content)
逐行读取文件
with open("example.txt", "r") as file:
    for line in file:
        print(line.strip())  # 去除每行末尾的换行符

在这个例子中，使用with语句可以自动管理文件的打开和关闭，避免手动调用close()。

文件写入操作

文件写入操作也非常简单，可以使用write()方法将数据写入文件：

with open("output.txt", "w") as file:
    file.write("这是写入文件的一行文字。\n")
    file.write("这是另一行文字。")

在这个例子中，open()函数以写入模式打开文件output.txt，并使用write()方法将字符串写入文件。

文件追加操作

如果需要在文件末尾追加内容，可以使用追加模式a：

with open("output.txt", "a") as file:
    file.write("\n这是追加的一行文字。")

在这个例子中，文件output.txt以追加模式打开，新的数据被添加到文件末尾。

五、PYTHON 输入输出进阶技巧

在处理复杂的输入输出任务时，可以应用一些进阶技巧来提高代码的效率和可读性。

格式化复杂数据结构

在输出复杂数据结构时，如列表、字典等，可以使用pprint模块提供的pprint()函数进行格式化输出：

import pprint
data = {"name": "Alice", "age": 30, "hobbies": ["reading", "hiking", "coding"]}
pprint.pprint(data)

pprint.pprint()函数会以更加易读的格式输出数据结构。

捕获异常处理输入错误

在处理用户输入时，可能会遇到输入错误。可以使用异常处理机制来捕获这些错误，并给出友好的提示：

try:
    number = int(input("请输入一个整数: "))
except ValueError:
    print("输入错误，请输入一个有效的整数。")

在这个例子中，如果用户输入的不是整数，程序会捕获ValueError异常并提示错误信息。

使用正则表达式处理输入

在需要对输入进行复杂验证时，可以使用re模块提供的正则表达式功能：

import re
email = input("请输入你的电子邮件: ")
if re.match(r"[^@]+@[^@]+\.[^@]+", email):
    print("电子邮件格式正确。")
else:
    print("电子邮件格式错误，请重新输入。")

在这个例子中，re.match()函数用于验证用户输入的电子邮件格式是否正确。

六、PYTHON 输入输出应用实例

通过具体的应用实例，可以更好地理解Python输入输出的实际应用。

实例一：简单计算器

实现一个简单的计算器程序，接收用户输入的两个数字和一个运算符，输出计算结果：

def calculator():
    try:
        num1 = float(input("请输入第一个数字: "))
        num2 = float(input("请输入第二个数字: "))
        operator = input("请输入运算符 (+, -, *, /): ")
        if operator == '+':
            result = num1 + num2
        elif operator == '-':
            result = num1 - num2
        elif operator == '*':
            result = num1 * num2
        elif operator == '/':
            result = num1 / num2 if num2 != 0 else "除数不能为零"
        else:
            result = "无效的运算符"
        print("计算结果:", result)
    except ValueError:
        print("输入错误，请输入有效的数字。")
calculator()

实例二：文本分析

读取一个文本文件，统计其中的单词数量和行数：

def text_analysis(filename):
    try:
        with open(filename, "r") as file:
            content = file.read()
            words = content.split()
            lines = content.split('\n')
            print(f"文件 '{filename}' 中包含 {len(words)} 个单词，{len(lines)} 行。")
    except FileNotFoundError:
        print(f"文件 '{filename}' 未找到。")
text_analysis("example.txt")