Python数据类型之“数字(numerics)”

上一节内容说的是“Python基本语法”，本节主要讲下Python中的数据类型。

存储在内存中的数据通常有两个属性：

在内存中的存放位置：这个存放位置通过变量名可以找到；
在内存中的存放方式：这个由数据类型决定，如占几个字节的空间、占用空间是否需要连续等。

Python中有很多内置类型(built-in types)，内置类型可以理解为构建在Python Interpreter(Python解释器)里面的类型。Python中主要的内置类型有以下几种：

numerics(数字)：int、float、complex、bool
sequences(序列/有序集合)： str、list、tuple、range
sets(无序集合)：set
mappings(映射)：dict
classes(类)
instance(实例)
exceptions(异常)

我们主要说下numberics、sequences、sets 和 mappings这四种内置数据类型。为了避免篇幅过长，我们将对它们分别进行说明。

数字类型(numerics)

Python3 中的数字支持int(整型)、float(浮点型)、complex(复数)。Python文档中bool(布尔值)不属于数字类型，但是这里也把bool类型放在这里来说，因为bool是int的子类。就像大多是语言一样，Python中的数据类型也是很直观的。我们通过Python内置的type()函数可以查看变量所致的对象类型：

a = 10  # 整型
b = 1.5  # 浮点型
c = True  # 布尔型
d = 5+2j  # 复数
# 也可以同时给多个变量赋值
# a, b, c, d = 10, 1.5, True, 5+2j
print(type(a), type(b), type(c), type(d))

输出结果：

<class 'int'> <class 'float'> <class 'bool'> <class 'complex'>

说明

Python2 中的数字类型还包括一个long(长整型)，且会自动将超过整型长度的数字转换为长整型(数字最后加上L字母表示长整形)。但是Python3中已经没有long类型了，int和long都叫整型(int)。

bool(布尔型)之所以属于数字类型，是因为bool是int的子类。

1. 强制类型转换

顾名思义，强制类型转换就是把一个数据类型强制转换为另一数据类型。这里，我们先说下数字类型(int、float、bool、complex)间的相互转换。

int与bool类型

在Python解释器的交互式终端通过help(bool)可以查看bool类的完整定义，会发现bool是int类型的子类。另外bool类型只有两个值：True和False，因此bool与int类型的值必然存在某种关联。

>>> int(True)
1
>>> int(False)
0
>>> bool(1)
True
>>> bool(-1)
True
>>> bool(0)
False

结论：

bool 转 int时， Ture->1, False->0
int 转 bool时，非0->True, 0->False

int、bool与float类型

bool类型可以看作一个特殊的int类型

>>> float(5)
5.0
>>> float(True)
1.0
>>> float(False)
0.0
>>> int(5.0)
5
>>> bool(5.0)
True
>>> bool(0.0)
False

int、bool、float与complex

>>> complex(5)
(5+0j)
>>> complex(5.0)
(5+0j)
>>> complex(True)
(1+0j)
>>> complex(False)
0j
>>> bool((5+0j))
True
>>> bool((0+0j))
False
>>> int((5+0j))
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: can't convert complex to int
>>> float((5+0j))
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: can't convert complex to float

结论：complex类型不能强制转换为 int 和 float类型

2. 自动类型转换

自动类型转换是指两个不同类型的操作数参与运算时，Python会先按照以下规则先对其中一个操作数进行自动类型转换，然后再进行运算。

如果有一个操作数是复数，另一个操作数会被转换为复数
否则，如果有一个操作数是浮点型，另一个操作数会被转换为浮点型
(Python 2)否则，如果有一个操作数是长整形，另一个操作数会被转换为长整型
否则，如果有一个是整型，另一个是布尔型，则布尔型会被转换为整型0或1
否则，两个都是相同数据类型，无需类型转换

>>> 2 + (5+2j)  # 整型转复数
(7+2j)
>>> 2.0 + (5+2j)  # 浮点型转复数
(7+2j)
>>> True + (5+2j)  # 布尔型转复数
(6+2j)
>>> 2 + 5.0  # 整型转浮点型
7.0
>>> True + 5.0  # 布尔型转浮点型
6.0
>>> True + 2  # 布尔型转整型
3