一文带你搞懂Python数据类型之数字类型

Hey，大家好呀，我是Go进阶者。

一、数字类型

数字类型用于存储数学意义上的数值。

数字类型是不可变类型。所谓的不可变类型，指的是类型的值一旦有不同了，那么它就是一个全新的对象。数字1和2分别代表两个不同的对象，对变量重新赋值一个数字类型，会新建一个数字对象。

Python的变量和数据类型的关系。

变量只是对某个对象的引用或者说代号、名字、调用等等，变量本身没有数据类型的概念。类似1，[2, 3, 4]，“haha”这一类对象才具有数据类型的概念。

例如：

a = 1 # 创建数字对象1。 
 
a = 2 # 创建数字对象2，并将2赋值给变量a，a不再指向数字对象1 

这里，发生了变化的是变量a的指向，而不是数字对象1变成了数字对象2。初学者可能会比较迷糊，但不要紧，我们努力去明白它。

二、Python 支持三种不同的数字类型(整数、浮点数和复数)

1. 整数(Int)

通常被称为整型，是正或负整数，不带小数点。Python3的整型可以当作Long类型(更长的整型)使用，所以 Python3没有Python2的Long类型。

例如：1，100，-8080，0，等等。

表示数字的时候，有时我们还会用八进制或十六进制来表示：

十六进制用0x前缀和0-9，a-f表示，例如：0xff00，0xa5b4c3d2。

八进制用0o前缀和0-7表示，例如0o12。

Python的整数长度为32位，并且通常是连续分配内存空间的。

什么是空间地址?

空间地址(address space)表示任何一个计算机实体所占用的内存大小。比如外设、文件、服务器或者一个网络计算机。地址空间包括物理空间以及虚拟空间。

例 :

print(id(-2)) 
 
print(id(-1)) 
 
print(id(0)) 
 
print(id(1)) 
 
print(id(2) 

从上面的空间地址看，地址之间正好差32。为什么会这样?

因为Python在初始化环境的时候就在内存里自动划分了一块空间，专门用于整数对象的存取。当然，这块空间也不是无限大小的，能保存的整数是有限的，所以你会看到id(0)和id(10000)之间的地址差别很大。

>>> id(0) 
1456976928 
>>> id(10000) 
45818192 

小整数对象池：

Python初始化的时候会自动建立一个小整数对象池，方便我们调用，避免后期重复生成!

这是一个包含262个指向整数对象的指针数组，范围是-5到256。也就是说比如整数10，即使我们在程序里没有创建它，其实在Python后台已经悄悄为我们创建了。

验证一下小整数对象池的存在

在程序运行时，包括Python后台自己的运行环境中，会频繁使用这一范围内的整数，如果每需要一个，你就创建一个，那么无疑会增加很多开销。创建一个一直存在，永不销毁，随用随拿的小整数对象池，无疑是个比较实惠的做法。

print(id(-6)) 
 
print(id(-5)) 
 
print(id(-4)) 
 
print(id(255)) 
 
print(id(256)) 
 
print(id(257)) 

从id(-6)和id(257)的地址，我们能看出小整数对象池的范围，正好是-5到256。

除了小整数对象池，Python还有整数缓冲区的概念，也就是刚被删除的整数，不会被真正立刻删除回收，而是在后台缓冲一段时间，等待下一次的可能调用。

>>> a = 1000000 
>>> id(a) 
45818160 
>>> del a       # 删除变量a 
>>> b = 1000000 
>>> id(b) 
45818160 

给变量a赋值了整数1000000，看了一下它的内存地址。然后我把a删了，又创建个新变量b，依然赋值为1000000，再次看下b的内存地址，和以前a存在的是一样的。

del是Python的删除关键字，可以删除变量、函数、类等等。

这一段内容，可能感觉没什么大用，但它对于理解Python的运行机制有很大帮助。

2. 浮点数(float)

浮点数也就是小数，如1.23，3.14，-9.01，等等。但是对于很大或很小的浮点数，一般用科学计数法表示，把10用e替代，1.23x10^9就是1.23e9，或者12.3e8，0.000012可以写成1.2e-5，等等。

3. 复数( (complex))

复数由实数部分和虚数部分构成，可以用a + bj，或者complex(a,b)表示，复数的实部a和虚部b都是浮点型。关于复数，不做科学计算或其它特殊需要，通常很难遇到。

数字类型转换：

有时候，我们需要对数字的类型进行转换。Python为我们提供了方便的内置的数据类型转换函数。

int(x)：将x转换为一个整数。如果x是个浮点数，则截取小数部分。

float(x) ：将x转换到一个浮点数。

complex(x) ：将x转换到一个复数，实数部分为 x，虚数部分为 0。

complex(x, y)：将 x 和 y 转换到一个复数，实数部分为 x，虚数部分为 y。

转换过程中如果出现无法转换的对象，则会抛出异常，比如int("haha")，你说我把字符串“haha”转换为哪个整数才对?

a = 10.53 
b = 23 
print(int(a)) 
 
print(float(a)) 
 
print(complex(a)) 
 
print(complex(a, b)) 

三、math库(数学计算)

科学计算需要导入math这个库，它包含了绝大多数我们可能需要的科学计算函数，一般常用的函数主要包括abs()、exp()、fabs()、max()、min()等，这里就不再赘述了，感兴趣的小伙伴可以自行百度下。

下面是两个常用数学常量：

下面是一些应用展示，注意最后的角度调用方式：

import math 
print(math.log(2)) 
 
print(math.cos(30)) 
 
print(math.cos(60)) 
print(math.sin(30)) 
 
print(math.sin(math.degrees(30))) 
 
print(math.sin(math.radians(30)))  

四、总结

本文详细的讲解了Python基础 ( 数字类型 )。介绍了有关Python 支持三种不同的数字类型。以及在实际操作中会遇到的问题，提供了解决方案。

用丰富的案例帮助大家更好理解，使用Python编程语言，方便大家更好理解，希望对大家的学习有帮助。