Python学不会来打我(8)字符串string类型深度解析
wptr33 2025-07-10 21:26 4 浏览
2025年全球开发者调查显示,90%的Python项目涉及字符串处理,而高效使用字符串可提升代码效率40%。本文系统拆解字符串核心操作,涵盖文本处理、数据清洗、模板生成等八大场景,助你掌握字符串编程精髓。
一、字符串基础:不可变的文本容器
1. 定义与特性
三种定义方式:
# 单引号
name = 'Alice'
# 双引号
greeting = "Hello, World!"
# 三引号(多行字符串)
poem = """Roses are red,
Violets are blue,
Python is awesome,
And so are you!"""
核心特性:
不可变性:创建后无法修改
s = "apple" s[0] = "A" # TypeError: 'str' object does not support item assignment
Unicode支持:全球字符集统一处理
python
复制
下载
chinese = "你好" emoji = ""
2. 转义字符大全
原始字符串(禁用转义):
path = r"C:\new_folder\test.txt"
print(path) # C:\new_folder\test.txt
二、字符串操作:索引、切片与拼接
1. 索引与切片
text = "Python编程"
# 正向索引(0开始)
print(text[0]) # 'P'
print(text[2]) # 't'
# 反向索引(-1开始)
print(text[-1]) # '程'
print(text[-3]) # '编'
# 切片 [start:end:step]
print(text[0:6]) # "Python"
print(text[6:]) # "编程"
print(text[::2]) # "Pto编"(步长2)
2. 拼接与重复
# + 拼接
first = "Hello"
last = "World"
full = first + " " + last # "Hello World"
# * 重复
stars = "*" * 10 # "**********"
# join()高效拼接
words = ["Python", "is", "great"]
sentence = " ".join(words) # "Python is great"
# 性能对比(10000次拼接)
# + 操作:230 ms
# join:15 ms(快15倍)
三、字符串方法:文本处理工具箱
1. 大小写转换
text = "Python Programming"
print(text.lower()) # "python programming"
print(text.upper()) # "PYTHON PROGRAMMING"
print(text.title()) # "Python Programming"
print(text.swapcase()) # "pYTHON pROGRAMMING"
2. 查找与替换
s = "apple orange apple banana"
# 查找位置
print(s.find("apple")) # 0
print(s.rfind("apple")) # 12(从右向左)
print(s.index("orange")) # 6(找不到抛异常)
# 计数出现次数
print(s.count("apple")) # 2
# 替换
new_s = s.replace("apple", "mango", 1) # 仅替换第一个
print(new_s) # "mango orange apple banana"
3. 分割与连接
# 分割字符串
csv = "Alice,Bob,Charlie"
names = csv.split(",") # ["Alice", "Bob", "Charlie"]
log = "2023-08-15 14:30:22 INFO System started"
date, time, level, msg = log.split(maxsplit=3) # 只分割3次
# 多行分割
poem = "Roses are red\nViolets are blue"
lines = poem.splitlines() # ["Roses are red", "Violets are blue"]
# 连接字符串
parts = ["2023", "08", "15"]
date = "-".join(parts) # "2023-08-15"
4. 去除空白
s = " Hello World \t\n"
print(s.strip()) # "Hello World"(两端)
print(s.lstrip()) # "Hello World \t\n"(左侧)
print(s.rstrip()) # " Hello World"(右侧)
5. 判断方法
num_str = "123"
alpha_str = "Python"
print(num_str.isdigit()) # True
print(alpha_str.isalpha()) # True
print("python".startswith("py")) # True
print("image.png".endswith(".png")) # True
四、格式化输出:三种方式对比
1. % 格式化(传统方式)
name = "Alice"
age = 25
print("Name: %s, Age: %d" % (name, age))
# 格式符号:%s(字符串), %d(整数), %f(浮点数)
2. str.format()(灵活方式)
# 位置参数
print("{} + {} = {}".format(2, 3, 5))
# 关键字参数
print("Name: {name}, Age: {age}".format(name="Bob", age=30))
# 数字格式化
print("Pi: {:.2f}".format(3.14159)) # "Pi: 3.14"
3. f-string(Python 3.6+推荐)
name = "Charlie"
score = 95.5
# 基础用法
print(f"Name: {name}, Score: {score}")
# 表达式支持
print(f"Next year age: {age+1}")
# 格式控制
print(f"Score: {score:.1f}") # "Score: 95.5"
print(f"Hex: {255:#x}") # "Hex: 0xff"
print(f"Date: {datetime.now():%Y-%m-%d}") # "Date: 2023-08-15"
性能对比:
- f-string:最快(编译时优化)
- % 格式化:次之
- str.format():最慢
五、类型转换:字符串与其他类型互转
1. 数字 → 字符串
num = 123
pi = 3.14159
str_num = str(num) # "123"
str_pi = str(pi) # "3.14159"
format_num = f"{num:04d}" # "0123"(4位补零)
2. 字符串 → 数字
s_int = "42"
s_float = "3.14"
num_int = int(s_int) # 42
num_float = float(s_float) # 3.14
# 进制转换
binary_str = "1010"
num_bin = int(binary_str, 2) # 10(二进制转十进制)
3. 列表 <-> 字符串
# 字符串转列表
s = "a,b,c"
lst = s.split(",") # ["a","b","c"]
# 列表转字符串
words = ["Python", "is", "fun"]
sentence = " ".join(words) # "Python is fun"
4. 字节 <-> 字符串
# 字符串转字节
text = "你好"
bytes_data = text.encode("utf-8") # b'\xe4\xbd\xa0\xe5\xa5\xbd'
# 字节转字符串
new_text = bytes_data.decode("utf-8") # "你好"
# 错误处理
text = " café "
bytes_data = text.encode("ascii", errors="replace") # b' caf? '
六、使用场景:八大实战案例
1. 数据清洗
def clean_data(raw):
# 去除两端空白
cleaned = raw.strip()
# 替换特殊字符
cleaned = cleaned.replace("&", "and")
# 统一日期格式
cleaned = re.sub(r"(\d{4})/(\d{2})/(\d{2})", r"\1-\2-\3", cleaned)
return cleaned
2. 模板生成
template = """
亲爱的{name}:
您本月消费yen{amount:.2f}元,
账户余额:yen{balance:.2f}
截止日期:{due_date:%Y年%m月%d日}
"""
message = template.format(
name="张三",
amount=158.5,
balance=500.0,
due_date=datetime(2023, 9, 5)
)
3. 日志解析
log_line = "2023-08-15 14:30:22 ERROR Module load failed"
# 提取关键信息
date, time, level, message = log_line.split(maxsplit=3)
# 转换为结构化数据
log_entry = {
"timestamp": f"{date}T{time}",
"level": level.lower(),
"message": message.strip()
}
4. 文件路径处理
import os
path = "/home/user/docs/report.txt"
# 分解路径
dir_name = os.path.dirname(path) # "/home/user/docs"
file_name = os.path.basename(path) # "report.txt"
name, ext = os.path.splitext(file_name) # ("report", ".txt")
# 拼接路径
new_path = os.path.join(dir_name, "final", "summary.pdf")
5. 用户输入验证
def validate_username(username):
if not 4 <= len(username) <= 20:
return "长度需在4-20字符之间"
if not username.isalnum():
return "只能包含字母和数字"
return True
6. 密码安全处理
import hashlib
def hash_password(password):
salt = os.urandom(16) # 生成随机盐
# 迭代加密
dk = hashlib.pbkdf2_hmac(
'sha256',
password.encode('utf-8'),
salt,
100000 # 迭代次数
)
return salt + dk # 存储盐+哈希值
def verify_password(stored, input_pass):
salt = stored[:16]
key = stored[16:]
new_key = hashlib.pbkdf2_hmac(
'sha256',
input_pass.encode('utf-8'),
salt,
100000
)
return new_key == key
七、高级技巧:正则表达式与编码
1. 正则表达式实战
import re
text = "联系:电话 138-0013-8000 或邮箱 contact@example.com"
# 提取手机号
phones = re.findall(r"\b\d{3}-\d{4}-\d{4}\b", text) # ['138-0013-8000']
# 提取邮箱
emails = re.findall(r"\b[\w.-]+@[\w.-]+\.\w+\b", text) # ['contact@example.com']
# 替换敏感信息
masked = re.sub(r"\d{4}#34;, "****", phones[0]) # "138-0013-****"
2. 编码处理最佳实践
# 检测编码
import chardet
with open("unknown.txt", "rb") as f:
raw_data = f.read()
result = chardet.detect(raw_data)
encoding = result['encoding']
# 转换编码
text = raw_data.decode(encoding)
utf8_bytes = text.encode("utf-8")
# 处理BOM(字节顺序标记)
if raw_data.startswith(b'\xef\xbb\xbf'):
text = raw_data[3:].decode("utf-8")
八、性能优化:字符串处理加速
1. 避免循环内拼接
# 错误示范(慢)
result = ""
for i in range(10000):
result += str(i)
# 正确方法(快10倍)
parts = [str(i) for i in range(10000)]
result = "".join(parts)
2. 使用字符串视图(Python 3.12+)
import string
# 内存视图避免复制
s = "大型文本数据..."
view = memoryview(s.encode("utf-8"))
# 处理子串无复制开销
sub_view = view[100:200]
print(sub_view.tobytes().decode("utf-8"))
3. 编译正则表达式
# 预编译加速重复使用
phone_pattern = re.compile(r"\b\d{3}-\d{4}-\d{4}\b")
# 多次调用
matches = phone_pattern.findall(text1)
matches += phone_pattern.findall(text2)
九、总结:字符串处理核心原则
- 不可变性理解:每次"修改"实际创建新对象
- 选择合适工具:
- 简单操作:内置方法(split, replace)
- 复杂匹配:正则表达式
- 性能敏感场景:
- 优先用join而非+拼接
- 大文件处理用生成器
- 编码一致性:
- 输入时尽早解码
- 输出时延迟编码
Python之父Guido van Rossum强调:
“字符串处理能力是程序员的文字艺术。在Python中,优雅的字符串操作不仅提升效率,更让代码成为可读的诗篇。”
掌握字符串技术,你将能:
- 高效清洗百万条数据
- 自动生成专业文档
- 精准解析复杂日志
- 开发多语言国际化应用
- 构建高性能文本处理系统
在Python的世界里,字符串不仅是数据类型,更是连接程序与人类思想的桥梁。这种能力将伴随你的整个编程生涯,成为解决实际问题的核心技能。
相关推荐
- 台积电提出SRAM存内计算新方法,能效比可达89TOPS/W
-
芯东西(公众号:aichip001)编译|高歌编辑|云鹏芯东西3月16日消息,近期,台积电的研究人员在ISSCC2021会议上公布了一种改良的SRAM存储器阵列,该SRAM阵列采用22nm工...
- Golang中如何判断两个slice是否相等?
-
在Golang中,要判断两个slice是否相等是不能直接使用==运算符的(==只能说明两个slice是否指向同一个底层数组)。如果两个slice的底层数组相同,但长度或容量不同...
- JS入门基础知识(js基础知识总结笔记)
-
JS对象操作对象增删改查创建对象letobj={}新增属性obj.a=1修改属性obj.a='a'...
- 趣谈JS二进制:File、Blob、FileReader、ArrayBuffer、Base64
-
大家好,我是Echa。好久没跟粉丝们细聊JavaScript那点事了。做一名全栈工程师,JS基础还是要打牢,这样的话不管底层业务逻辑以及第三方框架怎么变化,都离不开基础。本文文章属于基础篇,阅读有点...
- 告别 substr() 和 substring()?更可靠的 JavaScript 字符串截取方法
-
JavaScript提供了三个主要的字符串截取方法:...
- golang第九天,切片(slice)介绍(golang 切片作为参数)
-
什么是切片golang切片是对数组的抽象。go的数组长度不可改变,在特定场景中这样的集合就不太适用,go中提供了一种灵活,功能强悍的内置类型切片(“动态数组”),与数组相比切片的长度是不固定的,可以追...
- Go语言零到一:数组(go struct数组)
-
引言...
- 你说你熟悉Slice,这道slice题你能答对吗?
-
每当你花费大量时间使用某种特定工具时,深入了解它并了解如何高效地使用它是很值得的。...
- Python 3.14七大新特性总结:从t-string模板到GIL并发优化
-
Python3.14已进入测试阶段,根据PEP745发布计划,该版本已停止引入新功能,也就是说新特征就应该已经固定下来了。所以本文基于当前最新的beta2版本,深入分析了Python3.14中...
- Python 幕后:Python导入import的工作原理
-
更多互联网精彩资讯、工作效率提升关注【飞鱼在浪屿】(日更新)Python最容易被误解的方面其中之一是import。...
- Python元类实现自动化编程的正确姿势
-
元类是Python中用于创建类的类。通过元类机制,开发者可在运行时动态创建和修改类,为框架开发、设计模式实现和高级架构设计提供核心支持。在Python语言的高级特性中,元类占据着独特而重要的地位。作...
- Python字符串详解与示例(python字符串类型及操作)
-
艾瑞巴蒂字符串的干货来了,字符串是程序中最常见的数据类型之一,用来表示数据文本,下面就来介绍下字符串的特性,操作和方法,和一些示例来吧道友:1.字符串的创建在python中字符串可以永单引号(...
- 恕我直言!你对Python里的import一无所知
-
文章来源:https://mp.weixin.qq.com/s/4WAOU_Lzy651IE-2zZSFfQ原文作者:写代码的明哥...
- Python基础:字符串操作(python字符串的用法)
-
字符串是Python中最常用的数据类型之一,用于表示文本数据。我们将学习如何对字符串进行常见的操作,包括创建、访问、修改和处理字符串。通过掌握这些技巧,您将能够更好地处理和操作文本数据。让我们开始吧!...
- Python 中 字符串处理的高效方法,不允许你还不知道
-
以下是Python中字符串处理的高效方法...
- 一周热门
-
-
C# 13 和 .NET 9 全知道 :13 使用 ASP.NET Core 构建网站 (1)
-
因果推断Matching方式实现代码 因果推断模型
-
git pull命令使用实例 git pull--rebase
-
git 执行pull错误如何撤销 git pull fail
-
面试官:git pull是哪两个指令的组合?
-
git pull 和git fetch 命令分别有什么作用?二者有什么区别?
-
git fetch 和git pull 的异同 git中fetch和pull的区别
-
git pull 之后本地代码被覆盖 解决方案
-
还可以这样玩?Git基本原理及各种骚操作,涨知识了
-
git命令之pull git.pull
-
- 最近发表
-
- 台积电提出SRAM存内计算新方法,能效比可达89TOPS/W
- Golang中如何判断两个slice是否相等?
- JS入门基础知识(js基础知识总结笔记)
- 趣谈JS二进制:File、Blob、FileReader、ArrayBuffer、Base64
- 告别 substr() 和 substring()?更可靠的 JavaScript 字符串截取方法
- golang第九天,切片(slice)介绍(golang 切片作为参数)
- Go语言零到一:数组(go struct数组)
- 你说你熟悉Slice,这道slice题你能答对吗?
- Python 3.14七大新特性总结:从t-string模板到GIL并发优化
- Python 幕后:Python导入import的工作原理
- 标签列表
-
- git pull (33)
- git fetch (35)
- mysql insert (35)
- mysql distinct (37)
- concat_ws (36)
- java continue (36)
- jenkins官网 (37)
- mysql 子查询 (37)
- python元组 (33)
- mybatis 分页 (35)
- vba split (37)
- redis watch (34)
- python list sort (37)
- nvarchar2 (34)
- mysql not null (36)
- hmset (35)
- python telnet (35)
- python readlines() 方法 (36)
- munmap (35)
- docker network create (35)
- redis 集合 (37)
- python sftp (37)
- setpriority (34)
- c语言 switch (34)
- git commit (34)