[Python工匠]输出②数值与字符串

 2.1 基础知识

2.1.1 数值基础

在Python中，一共存在三种内置数值类型：整型（int）、浮点型（float）和复数类型（complex）。

 在大多数情况下，我们只需要用到前两种类型：int与float。二者之间可以通过各自的内置方法进行转换：

在定义数值字面量时，如果数字特别长，可以通过插入_分隔符来让它变得更易读： 

 

 Python里的数值类型十分让人省心，你大可随心所欲地使用，一般不会碰到什么奇怪的问题。不过，浮点数精度问题是个例外。

浮点数精度问题

 2.1.2 布尔值其实也是数字

布尔（bool）类型是Python里用来表示“真假”的数据类型。你肯定知道它只有两个可选值：True和False。不过，你可能不知道的是：布尔类型其实是整型的子类型，在绝大多数情况下，True和False这两个布尔值可以直接当作1和0来使用。

布尔值的这个特点，最常用来简化统计总数操作。 

 2.1.3 字符串常用操作

01．把字符串当序列来操作

字符串是一种序列类型，这意味着你可以对它进行遍历、切片等操作，就像访问一个列表对象一样：

 02．字符串格式化

在当前的主流Python版本中，至少有三种主要的字符串格式化方式。
（1）C语言风格的基于百分号%的格式化语句：'Hello, %s' % 'World'。
（2）新式字符串格式化（str.format）方式（Python 2.6新增）："Hello,{}".format ('World')。（3）f-string字符串字面量格式化表达式（Python 3.6新增）：name = 'World';f'Hello, {name}'。

第一种字符串格式化方式历史最为悠久，但现在已经很少使用。相比之下，后两种方式正变得越来越流行。从个人体验来说，f-string格式化方式用起来最方便，是我的首选。和其他两种方式比起来，使用f-string的代码多数情况下更简洁、更直观。

0.3 拼接多个字符串

假如要拼接多个字符串，比较常见的Python式做法是：首先创建一个空列表，然后把需要拼接的字符串都放进列表，最后调用str.join来获得大字符串。

 在拼接字符串时，+=和join同样好用。

2.1.4 不常用但特别好用的字符串方法

Python为字符串类型实现了非常多内置方法。在对字符串执行某种操作前，请一定先查查某个内置方法是不是已经实现了该操作，否则一不留神就会重复发明轮子。

 日常编程中，我们最常用到的字符串方法有.join()、.split()、.startswith()，等等。虽然这些常用方法能满足大部分的字符串处理需求，但要成为真正的字符串高手，除了掌握常用方法，了解一些不那么常用的方法也很重要。在这方面，.partition()和.translate()方法就是两个很好的例子。

str.partition(sep)的功能是按照分隔符sep切分字符串，返回一个包含三个成员的元组：(part_before, sep, part_after)，它们分别代表分隔符前的内容、分隔符以及分隔符后的内容。

举个例子，我有一个字符串s，它的值可能会是以下两种格式。（1）'{key}:{value}'，键值对标准格式，此时我需要拿到value部分。（2）'{key}'，只有key，没有冒号:分隔符，此时我需要拿到空字符串''。

 除了partition方法，str.translate(table)方法有时也非常有用。它可以按规则一次性替换多个字符，使用它比调用多次replace方法更快也更简单：

 2.1.5 字符串与字节串

（1）字符串：我们最常挂在嘴边的“普通字符串”，有时也被称为文本（text），是给人看的，对应Python中的字符串（str）类型。str使用Unicode标准，可通过.encode()方法编码为字节串。

（2）字节串：有时也称“二进制字符串”（binary string），是给计算机看的，对应Python中的字节串（bytes）类型。bytes一定包含某种真正的字符串编码格式（默认为UTF-8），可通过.decode()解码为字符串。

 最佳实践

在我们的程序中，应该尽量保证总是操作普通字符串，而非字节串。必须操作处理字节串的场景，一般来说只有两种：

（1）程序从文件或其他外部存储读取字节串内容，将其解码为字符串，然后再在内部使用；（2）程序完成处理，要把字符串写入文件或其他外部存储，将其编码为字节串，然后继续执行其他操作。

 当你要把字符串写入文件（进入计算机的领域）时，请谨记：普通字符串采用的是文本格式，没法直接存放于外部存储，一定要将其编码为字节串——也就是“二进制字符串”——才行。

 以下是本章要点知识总结。（1）数值基础知识· Python的浮点数有精度问题，请使用Decimal对象做精确的小数运算· 布尔类型是整型的子类型，布尔值可以当作0和1来使用· 使用float('inf')无穷大可以简化边界处理逻辑

（2）字符串基础知识

· 字符串分为两类：str（给人阅读的文本类型）和bytes（给计算机阅读的二进制类型）

· 通过.encode()与.decode()可以在两种字符串之间做转换

· 优先推荐的字符串格式化方式（从前往后）：f-string、str.format()、C语言风格格式化

· 使用以r开头的字符串内置方法可以从右往左处理字符串，特定场景下可以派上用场

· 字符串拼接并不慢，不要因为性能原因害怕使用它

（3）代码可读性技巧· 在定义数值字面量时，可以通过插入_字符来提升可读性

· 不要出现“神奇”的字面量，使用常量或者枚举类型替换它们

· 保留数学算式表达式不会影响性能，并且可以提升可读性

· 使用textwrap.dedent()可以让多行字符串更好地融入代码

（4）代码可维护性技巧

· 当操作SQL语句等结构化字符串时，使用专有模块比裸处理的代码更易于维护

· 使用Jinja2模板来替代字符串拼接操作（

5）语言内部知识

· 使用dis模块可以查看Python字节码，帮助我们理解内部原理

· 使用timeit模块可以对Python代码方便地进行性能测试

· Python语言进化得很快，不要轻易被旧版本的“经验”所左右