day02 变量数据类型 & 输入输出

1. Python语言的执行

2. 小整数池

"""
    小整数池  CPython解释器将-5 ~ 256 这个范围的整数 存在小整数池  当我们声明变量
    取值属于这个范围的数据  将直接使用小整数池中的对象 不会重复创建多个对象
    这样设计的目的 是为了节省内存资源

    在终端通过交互式的方式可以直接感受上方的描述 如果在PyCharm中 因为PyCharm对整数的存储也做了优化
    所以不需要记忆 按照CPython解释器的规则来记即可

    Java语言也有这样的设计  将Byte有符号取值范围(-128 ~ 127)内的数据 存放在一个 缓存数组中  CacheArray

    因为不可变 才可以被共享
"""

a = 10
b = 10
c = 10

print(a)
print(b)
print(c)

# 呈现内存中的地址值
print(id(a))
print(id(b))
print(id(c))


# 通过is关键字 比较是否属于同一个对象 注意：严格比较内存地址
print(a is b)
print(a is c)
print(b is c)


print("--------------------------------------------")

a = 1000
b = 1000
c = 1000

print(id(a))
print(id(b))
print(id(c))

print(a is b)
print(a is c)
print(b is c)



# 以上代码在终端中执行 观察效果

3. float类型

float类型属于浮点数类型 小数类型 是有精度损失的 任何语言 只要采用的是IEEE754的这个标准定义的类型 都有这个问题 因为CPU采用这个标准 所以计算机语言使用相同的标准 运算效率更高 但是精度无法保证 如果需要保存货币 进行科学计算 等对精度有要求的情况下 可以使用Decimal 类 此类使用字符串的方式 来记录任何精度 任何大小的数据 并且数据的准确的 不存在任何误差

"""
    float类型属于浮点数类型 小数类型 是有精度损失的  任何语言 只要采用的是IEEE754的这个标准定义的类型
    都有这个问题 因为CPU采用这个标准 所以计算机语言使用相同的标准 运算效率更高 但是精度无法保证
    如果需要保存货币 进行科学计算 等对精度有要求的情况下 可以使用Decimal 类 此类使用字符串的方式
    来记录任何精度 任何大小的数据 并且数据的准确的 不存在任何误差
"""

a = 0.1
b = 0.2
print(type(a))
print(type(b))
print(a + b) # 0.30000000000000004 精度损失

# 从名为decimal的模块中导入了 Decimal这个类
from decimal import Decimal

d1 = Decimal("2.599852674846524598652184296352635254296352963521")
d2 = Decimal("0.5998526748465245952963521")

print(type(d1))
print(type(d2))
print(d1 + d2)
print(d1 - d2)
print(d1 * d2)
print(d1 / d2)

4.bool类型

因为C语言中是没有布尔类型的 使用1或者0来表示真或者假 而Python延续了这个规则 Python中的bool类型 True 也可以理解为1 False理解为0

True 以及 False 被Python设计为全局单例对象 Global Single Object 即整个Python进程中 所有的True都是同一个对象 所有的False也是同一个对象

==比较值 值相同 地址值未必相同 is比较地址值 地址值相同 值一定是相同

"""
    因为C语言中是没有布尔类型的 使用1或者0来表示真或者假
    而Python延续了这个规则 Python中的bool类型 True 也可以理解为1  False理解为0

    True 以及 False 被Python设计为全局单例对象 Global Single Object
    即整个Python进程中 所有的True都是同一个对象  所有的False也是同一个对象

    ==比较值 值相同 地址值未必相同
    is比较地址值 地址值相同 值一定是相同


"""


a = True
b = False
print(a)
print(b)
print(type(a))
print(type(b))

# ==用于比较左右两边值是否相同
print(a == 1)
print(b == 0)
print(a + 1)

# is 严格比较地址 即判断内存中是否属于同一个对象
print(a is 1)
print(b is 0)


print("*" * 100)

b1 = True
b2 = True
b3 = True
print(b1 == b2) # 比较值
print(id(b1))
print(id(b2))
print(id(b3))
print(b1 is b2) # 比较内存中的地址
print(b1 is b3) # 比较内存中的地址
print(b2 is b3) # 比较内存中的地址

print("*" * 100)


b1 = False
b2 = False
b3 = False
print(b1 == b2) # 比较值
print(b1 is b2) # 比较内存中的地址
print(b1 is b3) # 比较内存中的地址
print(b2 is b3) # 比较内存中的地址

在开发中 一些特殊的值或者空容器 也可以表示为False None 0 0.0 "" [] () {} None也被设计为全局单例对象 即同一个Python进程中 所有的None对象都是同一个 也是为了节省内存资源

"""
    在开发中  一些特殊的值或者空容器 也可以表示为False
    None  0  0.0  ""  []  () {}
    None也被设计为全局单例对象 即同一个Python进程中 所有的None对象都是同一个  也是为了节省内存资源 
"""

if not None:
    print("条件成立1")

if not 0:
    print("条件成立2")

if not 0.0:
    print("条件成立3")


if not "":
    print("条件成立4")


if not []:
    print("条件成立5")

if not ():
    print("条件成立6")

if not {}:
    print("条件成立7")

a = None
print(a == False)
print(a is False)

b = None
c = None
d = None
print(a == b)
print(a == c)
print(a == d)
print(a is b)
print(a is c)
print(a is d)




print("程序结束")

5. str类型

str类型 字符串类型 任何被英文双引号或者单引号包括的内容 都属于字符串类的实例 也就是对象

Literal 字面量 对于字符串而言 直接书写在双引号或者单引号之内 这个值属于字面值 属于字面量 字面量是属于常量 常量不能修改

"""
    str类型 字符串类型
    任何被英文双引号或者单引号包括的内容 都属于字符串类的实例 也就是对象

    Literal 字面量 对于字符串而言 直接书写在双引号或者单引号之内 这个值属于字面值 属于字面量
    字面量是属于常量 常量不能修改

"""

s1 = "abc"
s1 = "ABC"
s2 = 'abc'
s3 = "hello world"

print(s1)
print(s2)
print(s3)
print(s1 + s2 + s3) # 字符串的加法计算属于拼接字符串

print(type(s1))
print(type(s2))
print(type(s3))



html_str1 = "<html>\
	<head>\
		<title>这是我的第一个网页</title>\
	</head>\
	<body>\
		网页的内容……\
	</body>\
</html>"

html_str2 = """<html>
	<head>
		<title>这是我的第一个网页</title>
	</head>
	<body>
		网页的内容……
	</body>
</html>"""

6. 转义字符

我们使用转义字符来保存一个特殊符号 或者 实现一些特定的效果

print("-" * 50)

s1 = "\\\\"
print(s1)

s2 = "\""
print(s2)

s3 = "'"
print(s3)

s4 = "\'"
print(s4)


s5 = '\''
print(s5)


s6 = "abc\bdef"  # 退格
print(s6)


s7 = "a\nb\nc"
print(s7)


# 制表符
s8 = "床\t\t前\t明\t月\t光"
s9 = "疑\t\t是\t地\t上\t霜"
print(s8)
print(s9)

# 注意 \r 只是回车的效果 即回到行首
s10 = "abc\rdef"
print(s10)

7. str类型intern机制

str类型的intern机制 ​ 为了共享str对象 节省内存资源 str类型的对象默认是开启intern机制的 ​ 除非字符串中包含一些特殊的符号 或者 空格等

"""
    str类型的intern机制
    为了共享str对象 节省内存资源  str类型的对象默认是开启intern机制的
    除非字符串中包含一些特殊的符号 或者 空格等

"""

s1 = "abc"
s2 = "abc"
print(s1)
print(s2)
print(s1 == s2)
print(s1 is s2)
print(id(s1))
print(id(s2))


s3 = "a b c"
s4 = "a b c"
print(s3 == s4)
print(s3 is s4)
print(id(s3))
print(id(s4))

8. 类型转换

8.1 自动类型转换

自动类型转换 我们在使用不同的类型数据进行计算 会涉及到自动的类型转换 对于整数和浮点数进行计算 结果会自动转换为浮点数类型

"""
    自动类型转换 我们在使用不同的类型数据进行计算 会涉及到自动的类型转换
    对于整数和浮点数进行计算 结果会自动转换为浮点数类型
"""

a = 10
b = 2.5
result1 = a + b
print(result1)
print(type(result1))

c = 10
d = 1
result2 = c / d
print(result2)
print(type(result2))


# 跟Java语言不通 Python中不允许数值和字符串直接加法计算
e = 10
f = "hello"
# 错误(异常)会导致程序中断 后续我们可以通过异常处理机制 来捕获异常
print(e + f) # TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'

print("程序结束")

8.2 强制类型转换

int函数

int 函数 将传入的内容转换为 整数 小数部分舍弃

"""
    强制类型转换
"""

# int 函数  将传入的内容转换为 整数  小数部分舍弃

print(int(2.5))
num1 = int(2.5)
print(num1)

# 3E5 属于科学计数法  3 * 10 ^ 5
num2 = 3.3E10
print(num2)
# 将传入的科学计数法 转换为int类型
print(int(3.3E2))

print("-" * 100)

# 字符串类型转换为int类型
s1 = "10"
a1 = int(s1)
print(type(a1))
print(a1)


print("*" * 20)


s1 = "-10"
a1 = int(s1)
print(type(a1))
print(a1)

print("*" * 20)

s1 = "   -10    "
a1 = int(s1)
print(type(a1))
print(a1)

print("*" * 20)

print(int("111"))
print(int("111",2))
# 使用八进制处理字符串数据
print(int("11",8))
# 使用十六进制处理字符串数据
print(int("11",16))
print(int("4e2d",16))
# print(int("4e2d",2))  这里报错 ValueError: invalid literal for int() with base 2: '4e2d'

# 使用二进制处理字符串数据
print(int("0B1111",2))
# 让Python解释器自行按照合适的进制处理
print(int("0B1111",0))
# print(int("0B1111")) 对于不能直接处理为十进制数值的字符串 必须指定要处理的进制 否则报错

print(int("0o11",8))
print(int("0o11",0))
# print(int("0o11")) 对于不能直接处理为十进制数值的字符串 必须指定要处理的进制 否则报错

print(int("0X4E00",16))  # 中文汉字 一
print(int("0X9FA5",16))  # 中文汉字 龥
print(int("0X9FA5",0))  # 中文汉字 龥

float函数

强制类型转换 float函数 将传入的数据转换为浮点数

"""
    强制类型转换 float函数
    将传入的数据转换为浮点数
"""


s1 = "11.5"
f1 = float(s1)
print(f1)
print(type(f1))

print("*" * 20)

print(float("3E5"))

# nan 或者 NaN ：  not a number 不是一个数值

print(float("nan"))
print(float("NaN"))

# inf 或者  infinity 表示无穷
print(float("inf"))
print(float("infinity"))

# print(float("abc")) 报错 并非支持所有的字符串    

complex复数

复数函数 complex()

数学中使用i表示虚部 Python中使用1j表示 因为在电气工程学领域i表示电流符号 所以在Python特意避免歧义 避免混淆

"""
    复数函数 complex()

    数学中使用i表示虚部  Python中使用1j表示
    因为在电气工程学领域i表示电流符号 所以在Python特意避免歧义 避免混淆  

"""

c1 = complex(1,2)
print(c1)
print(c1.real)
print(c1.imag)


c2 = complex("1+2j") #注意 这里字符串中不能加空格  否则报错
print(c2)
print(c2.real)
print(c2.imag)

repr函数

repr()函数 将字符串原本的内容完整的进行呈现 用于调试代码 找错误的时候 使用 比如我们可以通过此函数来获取 用户传入的参数 长什么样子

"""
    repr()函数 将字符串原本的内容完整的进行呈现
    用于调试代码 找错误的时候 使用    比如我们可以通过此函数来获取 用户传入的参数 长什么样子
"""


s1 = "a\nb"
print(s1)

print(repr(s1))

eval函数

执行传入的字符串表达式 或者 脚本 命令 等等

"""
    执行传入的字符串表达式
"""

print(eval("1 + 2"))
print(eval("1 * 2"))
print(eval("1 - 2"))
print(eval("1 / 2"))
print(eval("执行脚本  Linux 脚本  Windows脚本 JS脚本  "))
# 不要执行以下代码
# print(eval("_import_(os).system(' format C:')"))
# print(eval("_import_(os).system('rm rf /')"))

encode和decode函数

encode()函数 根据指定的编码格式 进行编码 decode()函数 根据指定的解码格式 进行解码

一个英文字母占几个字节？ ​ 一个字节

一个中文占几个字节 ？ ​ 根据不同的编码表 所占字节数不同 ​ GB2312 国标标准版 只收录了绝大多数中文简体 ​ GBK 2个字节 Guo Biao Kuo Zhan 此编码表只收录了绝大多数中文汉字 简体以及繁体 ​ UTF-8 3个字节

"""
    encode()函数 根据指定的编码格式 进行编码
    decode()函数 根据指定的解码格式 进行解码


    一个英文字母占几个字节？
        一个字节

    一个中文占几个字节  ？
        根据不同的编码表 所占字节数不同
        GB2312 国标标准版  只收录了绝大多数中文简体
        GBK 2个字节  Guo Biao Kuo Zhan 此编码表只收录了绝大多数中文汉字 简体以及繁体
        UTF-8 3个字节
"""

s1 = "abc中国"

s1_bytes = s1.encode(encoding="utf-8")

print(s1_bytes)

print(type(s1_bytes))

# len()函数 用于获取长度
print(len(s1_bytes))


new_s1 = s1_bytes.decode("utf-8")

print(new_s1)



print("-----------------------------------------------------------------")


s2 = "abc中国"

s2_bytes = s2.encode("gbk")

print(s2_bytes)

print(type(s2_bytes))

print(len(s2_bytes))


new_s2 = s2_bytes.decode("gbk")

print(new_s2)

bool函数

bool()函数的使用 将传入的内容 转换布尔类型的数据

"""
    bool()函数的使用  将传入的内容 转换为布尔类型的数据
"""

#  bool函数 只要内容非空 或者 不是 None  以及其他可以表示为False 的数据    都是True
print(bool("abc"))
print(bool("True"))
print(bool("False"))
print(bool(""))
print(bool(None))
print(bool("None"))
print(bool(123))
print(bool(1.5))
print(bool(0))
print(bool(0.0))

9. 输入数据

如果需要接收用户在控制台输入的内容 可以使用input函数 此函数接收到的数据都是在字符串类型

"""
    如果需要接收用户在控制台输入的内容 可以使用input函数
    此函数接收到的数据都是在字符串类型
"""

name = input("请输入你的名字\n")

print("你输入的名字是",name)

age = int(input("请输入你的年龄\n"))

print(type(age))

print("你输入的年龄是",age)

height = input("请输入你的身高\n")

new_height = float(height)

print(type(new_height))

print("你输入的身高是", height)

is_happy = bool(input("请输入你今天是否很开心True/False?\n"))

print("你输入的是否开心为", is_happy)


print(type(is_happy))


print("程序结束")

10. 输出数据

print()函数用于输出内容 默认打印完以后换行 如果不希望打印完之后换行 可以指定end参数的值 来实现打印完之后的效果

"""
    print()函数用于输出内容  默认打印完以后换行
    如果不希望打印完之后换行 可以指定end参数的值 来实现打印完之后的效果
"""

print(1,end="a")
print(2,end="b")
print(3,end="c")


print("*" * 50)

s1 = "a = %d ,b = %f" % (1,2.56789)
print(s1)


s1 = "a = %d ,b = %.2f" % (1,2.56789)
print(s1)


s1 = "a = %d ,b = %.1f" % (1,2.56789)
print(s1)


print("*" * 50)

# 按照顺序填充参数到字符串中
s2 = "a = {} , b = {} , c = {}".format(10,20,True)
print(s2)

print("*" * 50)
# 按照我们指定的下标顺序 填充参数到字符串中  0表示第一个 1表示第二个 以此类推
s3 = "a = {1} , b = {0} , c = {2}".format(10,20,True)
print(s3)

print("*" * 50)

s4 = "a = {a1} , b = {b1} , c = {c1}".format(a1=1,b1=1,c1=2)
print(s4)


float1 = 31415.9
# : 按照后边的规则进行格式化
# *：以 * 填充空白，不写则默认以空格填充。
# ^：可选 < 、 ^ 、 > ，分别是左对齐、居中、右对齐。
# 20：数字宽度为20，数字长度不足20则进行填充。
# ,：可选 , 和 _ ，每3位进行分隔。
# .2f：小数点后保留2位。
str2 = "{:*^20,.2f}".format(float1)
print(str2) # *****31,415.90******


print("*" * 50)


s5 = "字符串的内容{0}".format("abc")
print(s5)

s6 = "{{0}}位置的内容为{0}".format("abc")
print(s6)

print("*" * 50)

a = 10
b = 20
c = 30
print(f"{a},{b},{c}")
print(f"{a=},{b=},{c=}")

# 嵌套括号 将不再有变量值填充的效果
print(f"{{a=}},{{b=}},{{c=}}")