导读：很多程序员处理文本而不是数字。文本包含字符：字母、数字、标点符号、空格等。字符串是一系列字符。例如，字符串"Hello"是一个包含5个字符的序列。

作者：凯·霍斯特曼（Cay Horstmann），兰斯·尼塞斯（Rance Necaise）

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01 字符串类型

你在输出语句的介绍中已经见过字符串了，例如

print("Hello") 

字符串可以保存在变量中

greeting = "Hello"

然后就可以在需要的时候像数字值一样来访问：

print(greeting)

字符串常量表示一个特定的字符串（例如"Hello"），就像数字常量（例如2）表示一个特定的数字一样。在Python中，字符串常量由包含在一对单引号或双引号中的字符序列来指定。

print("This is a string.", 'So is this.') 

因为允许使用两种界定符，Python可以很容易地在字符串中包含撇号或者引号。

message = 'He said "Hello" ' 

我们使用双引号来包含字符串，因为这在很多其他编程语言中是一个通用的约定。然而，在交互式Python解释器环境中总是使用单引号来显示字符串。

字符串中字符的数量称作字符串的长度。例如，"Harry"的长度是5。你可以使用Python内置函数len来计算一个字符串的长度：

length = len("World!") # 长度为6

长度为0的字符串称作空字符串，它不包含字符，写作：

""

或者

''

02 连接与重复

给定两个字符串，例如"Harry"和"Morgan"，你可以把它们连接成一个字符串，结果中包含两个字符串中的所有字符，其中第一个字符串中的字符在前，第二个字符串中的字符在后。在Python中，你可以使用+运算符连接两个字符串。例如：

firstName = "Harry" 
lastName = "Morgan" 
name = firstName + lastName

结果字符串为

"HarryMorgan" 

如果你想在名和姓之间使用空格进行分隔该怎么做？没问题：

name = firstName + " " + lastName

这个语句连接了3个字符串：firstName、字符串常量" "和lastName。结果是

"Harry Morgan"

如果+运算符的左侧或右侧的表达式是字符串，那么另一侧的表达式也必须是字符串，否则会导致语法错误。你不能把字符串和数字连接到一起。

你也可以通过对一个字符串进行多次重复来产生字符串。例如，假设你需要打印一行破折线。不需要指定一个包含50个破折线的字符串常量，你可以使用*运算符来创建一个包含50个"-"字符的字符串。例如，

dashes = "-" * 50

结果是字符串

"-------------------------------------------------"

任意长度的字符串都可以使用*运算符进行重复。例如，语句

message = "Echo..." 
print(message * 5) 

显示

Echo...Echo...Echo...Echo...Echo...

与字符串相乘的因子必须是整数值，并且可以出现在*运算符的任意一侧，但是习惯上把字符串放在左侧而整数因子放在右侧。

03 转换数字和字符串

有时候需要把数字转换为字符串。例如，假设你需要在字符串尾部追加一个数字。你不能连接字符串和数字：

name = "Agent " + 1729 # 错误：只能连接字符串

因为字符串连接只能在两个字符串之间进行，我们必须首先把数字转换为字符串。

为了生成数字值的字符串表示，使用函数str。语句

str(1729)

把整数1729转换为"1729"，函数str解决了我们的问题：

id = 1729 
name = "Agent " + str(id) 

函数str也可以用来把浮点数转换为字符串。

反过来，为了把包含数字的字符串转换为数字值，可以使用函数int或float：

id = int("1729") 
price = float("17.29") 

当字符串来自于用户输入时，这个转换很重要。

传递给函数int或float的字符串只能包含隐含类型的常量。例如，语句

value = float("17x29")

会产生运行时错误，因为字母"x"不是浮点数常量的一部分。

前面和后面的空白字符会被忽略：

int("　1729　")

仍然是1729。

04 字符串与字符

字符串是Unicode字符的序列。你可以使用字符串和位置来访问单个字符，这个位置称作字符的索引。

第1个字符的索引是0，第2个的索引是1，以此类推。

通过特殊的下标记号可以访问单个字符，位置被放置在方括号中。例如，变量name定义如下：

name = "Harry" 

语句

first = name[0]
last = name[4]

从字符串中提取了两个不同的字符。第一个语句提取出字符串的第一个字符"H"并存入变量first。第二个语句提取位置4上面的字符，也就是最后一个字符，然后存入变量last。

索引值必须位于字符位置的合法范围，否则会在运行时抛出下标越界异常。函数len可以用来确定最后一个索引，或者字符串的最后一个字符。

pos = len(name) - 1 # "Harry"的长度是5 
last = name[pos] # last被设置为"y" 

下面的程序演示了上面概念的用法，程序使用字符串初始化了两个变量，一个使用你的名字，另一个使用你认为比较重要的人的，然后输出首字母。

操作first[0]得到包含first第一个字母的字符串，second[0]获取第二个名字的首字母。最后，使用字符串"&"连接两个单字母的字符串得到长度为3的字符串initials（见图2-4）。

▲图2-4 创建首字母字符串

## 
# 本程序用来输出一对首字母
# 
# 设置两个名字
first = "Rodolfo" 
second = "Sally" 
# 计算和显示首字母
initials = first[0] + "&" + second[0] 
print(initials)

字符串运算示例见表2-7。

▲表2-7 字符串运算

05 字符串方法

在计算机编程中，对象是表示具有特定行为的值的实体。值可以很简单，像字符串。也可以很复杂，像图形窗口或数据文件。现在，你需要掌握适用于字符串对象的一小部分内容。

对象的行为通过方法来指定。方法和函数很类似，是执行特定任务的一系列程序指令。但是与函数不同的是，方法只能用于定义好的类型的对象，而函数则是独立的操作。例如，你可以把upper方法应用于任何字符串，就像

name = "John Smith" 
uppercaseName = name.upper() # 把uppercaseName设置为"JOHN SMITH"

注意，方法名紧跟在对象之后，并且使用一个圆点（.）分隔对象和方法名。

另一个方法lower可以用来返回一个字符串的小写版本：

print(name.lower()) # 输出john smith 

至于什么时候需要调用函数（例如len(name)）和什么时候调用方法（name.lower()），可能稍微有点武断。你需要进行简单的记忆，在打印版或者在线Python参考资料中进行查找。

像函数调用一样，方法调用也可以有参数。例如，字符串方法replace创建一个新字符串，其中给定子字符串的每次出现都被替换为第二个字符串。下面是该方法具有两个参数的调用：

name2 = name.replace("John", "Jane") # 把name2设置为"Jane Smith"

注意任何方法的调用都不能修改字符串的值。调用name.upper()之后，变量name的值仍然是"John Smith"，该方法的调用返回大写版本。类似地，replace方法返回替换后的新字符串，不会对原字符串做任何修改。

以下列出本节中介绍的字符串方法：

• s.lower()：字符串s的小写版本
• s.upper()：字符串s的大写版本
• s.replace(old, new)：返回一个新字符串，其中子字符串old在s中的每次出现都被替换为字符串new

关于作者： 凯·霍斯特曼（Cay Horstmann） ，圣何塞州立大学计算机科学系教授，Java的倡导者，经常在开发人员会议上发表演讲。他是《Java核心技术》的作者，同时也关注Python、Scala、C++等语言，为专业程序员和计算机科学专业学生编写过数十本图书。

兰斯·尼塞斯（Rance Necaise） 兰道尔夫-麦肯学院计算机科学系副教授，撰写了《Data Structures and Algorithms Using Python》和《Python for Java Programmers》等技术书籍。

本文摘编自《Python程序设计（原书第2版）》，经出版方授权发布。

延伸阅读《Python程序设计（原书第2版）》

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