Python 101: 和字符串相关的常用操作

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和字符串相关的常用操作

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在Python中，最常用的一类数据类型，莫过于字符串了。在接下来的两小节内容里，我们就来分享和字符串相关的各种最常用的操作。

如何创建一个字符串

我们先来看如何创建字符串。和其他弱若类型脚本语言一样，我们可以用单引号或双引号创建字符串：

stringInDoubleQuotes = "Hello Python!"
stringInSingleQuotes = 'Hello Python!'

或者，如果字符串的内容需要跨过多行，还可以使用“三引号”的形式：

stringInTripleQuotes = '''Hello Python!
This might be a long string
going through multiple lines.
'''

基于这样的用法，如果我们要在字符串中使用双引号，就把它放在单引号包围的字符串里，反之亦然：

stringInDoubleQuotes = "Hello 'Python'!"
stringInSingleQuotes = 'Hello "Python"!'

并且，我们还可以在“三引号”包围的字符串里，使用单引号和双引号：

stringInTripleQuotes = '''Hello 'Python'!
This might be a "long string"
acrossing multiple lines.
'''

除了直接用字面值创建字符串之外，我们还可以用数字类型创建字符串：

aNumber = 123
aString = str(number)

但是，用字符串创建数字类型的操作，却不一定总能成功。例如，下面的代码，就会导致一个运行时错误：

error = int('abc')

'''
Traceback (most recent call last):
  File "/Users/puretears/Desktop/tmp/aa.py", line 2, in <module>
    int('abc')
ValueError: invalid literal for int() with base 10: 'abc'
'''

只有当字符串的字面值真的表示一个数字的时候，转换才可以完成：

oneTwoThree = int("123")

另外，字符串在Python中是只读的。一旦创建完成，就不能像C语言一样用位置去修改了。例如，下面的代码，也会导致编译错误：

aString[0] = 0

'''
Traceback (most recent call last):
  File "/Users/puretears/Desktop/tmp/aa.py", line 2, in <module>
    aString[0] = 0
TypeError: 'str' object does not support item assignment
'''

最后一个关于字符串创建要说明的是，在Python 2和Python 3中，默认使用的字符编码是不同的。Python 2中，使用的是ASCII编码，为了使用unicode编码，需要明确在字符串前面使用小写字母u，像这样：

stringInDoubleQuotes = u"Hello Python!"

虽然，这样的语法在Python 3中也适用，但却没必要这样。因为Python 3的字符串，默认使用的就是unicode编码。

常用的字符串操作

了解了如何创建字符串之后，我们来看一些常用的字符串操作，它们大多都简单易行。

首先，我们可以用加号直接连接两个字符串：

action = "Hello "
name = "Mars!"
welcome = action + name # Hello Mars!

其次，我们可以直接对字符串使用upper()和lower()方法转换字符串的大小写：

welcome.upper() # hello mars!
welcome.lower() # HELLO MARS!

第三，我们可以用stripe()方法直接去掉字符串的首尾空格：

action.strip()

获取API帮助信息

如果我们要查看字符串类型支持的所有方法，可以使用dir方法：

print(dir(action))

'''
['__add__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__getnewargs__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mod__', '__mul__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__rmod__', '__rmul__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'capitalize', 'casefold', 'center', 'count', 'encode', 'endswith', 'expandtabs', 'find', 'format', 'format_map', 'index', 'isalnum', 'isalpha', 'isdecimal', 'isdigit', 'isidentifier', 'islower', 'isnumeric', 'isprintable', 'isspace', 'istitle', 'isupper', 'join', 'ljust', 'lower', 'lstrip', 'maketrans', 'partition', 'replace', 'rfind', 'rindex', 'rjust', 'rpartition', 'rsplit', 'rstrip', 'split', 'splitlines', 'startswith', 'strip', 'swapcase', 'title', 'translate', 'upper', 'zfill']
'''

这样，我们就会得到一个数组，包含了字符串支持的所有操作。如果要查看某个方法的具体帮助，可以使用help方法：

print(help(action.count))

'''
count(...) method of builtins.str instance
    S.count(sub[, start[, end]]) -> int

    Return the number of non-overlapping occurrences of substring sub in
    string S[start:end].  Optional arguments start and end are
    interpreted as in slice notation.
'''

这样，我们就可以看到方法的签名，以及一个简短的描述信息了。

分割字符串

从上面count的描述信息可以看到，它接受一个形如S[start:end]这样的参数，在Python里，这叫做String slicing。当我们对字符串类型使用[]操作符的时候，既可以像C一样，使用单个字符的位置读取内容：

action[0] # H

也可以使用一个range，截取字符串的一部分：

hello = action[0:5] # Hello

要说明的是，在Python里，0:5这样的写法，是一个半闭半开区间，就如同Swift中的0..<5一样。因此，hello的值，是字符串Hello，而不是Hello加上一个空格。

What's next?

以上，就是这一节的内容，我们了解了字符串的创建、常用操作以及获取API帮助的方式。实际上，除了单纯的使用字面值或者数字之外，我们还可以使用某种形式的模板，定制字符串的内容，这叫做string template，在下一节，我们就来了解它的两种不同用法。