Python 文字/字串型別 str 使用說明

Python 文字/字串型別

Python 中的文字/字串型別str繼承自序列型別Sequence，用於表示文字資訊，其常值的書寫需要使用成對的引號，這包括單引號（'），雙引號（"），三重單引號（'''），三重雙引號（"""），其中三重引號可接受多行的文字資訊。

# 一個用於建置電子郵件規則運算式的字串
pattern = (
	'\\b[\\w.%-]+' # 電子郵件中 @ 前面的部分
	'@' # 電子郵件中的 @
	'[a-zA-Z0-9.\\-]+\\.[a-zA-Z]{2,4}' # 電子郵件中 @ 後面的部分
)


import re
print(re.search(pattern, "xiao_xiao" '@'	'''live.com'''))

<re.Match object; span=(0, 18), match='xiao_xiao@live.com'>

使用 str 建構子建立 Python 字串

除了使用常值，你還可以通過str型別的建構子來建立 Python 字串，他的形式如下。

str(object='')
str(object=b'', encoding=sys.getdefaultencoding(), errors='strict')

object 參數

object參數表示用於建置字串的物件，如果未指定則得到空字串。

encoding 參數

encoding參數表示在解碼類位元組序列（bytes-like）物件時，所采用的編碼格式，預設為sys.getdefaultencoding()的傳回值（'utf-8'）。

errors 參數

errors參數表示對解碼例外狀況的處理方式，預設為'strict'，將擲回UnicodeError。其他的取值包括'ignore'，'replace'等。

對於第一種形式，str建構子將傳回object物件的__str__方法的傳回值，當__str__方法不存在時，將傳回__repr__方法的傳回值。

對於第二種形式，object一般是一個類位元組序列物件，參數encoding和errors被用於類位元組序列物件的解碼操作，str建構子將傳回解碼產生的字串。具體的解碼任務由類位元組序列物件的decode方法完成。

str(b'\x61\x62\x63')
"b'abc'"
str(b'\x61\x62\x63', 'utf-8')
'abc'

在 Python 字串中逸出字元

與大部分程式設計語言一樣，Python 字串同樣將字元\作為逸出字元，比如'\tHello'中的\。以下是 Python 中常見的逸出序列。

逸出序列
表示內容

\\
反斜線
\'
單引號
\"
雙引號
\n
換行字元
\r
歸位字元
\b
退格字元
\t
水平定位字元
\v
垂直定位字元
\f
換頁符
\ooo
八進位數值 ooo 表示的字元
\xhh
十六進位數值 hh 表示的字元
\uxxxx
十六進位數值 xxxx 表示的字元
\Uxxxxxxxx
十六進位數值 xxxxxxxx 表示的字元
\N{name}
Unicode 中名稱為 name 的字元

print('\'你好\'')
'你好'
print("\101\x42\u0043\U00000044")
ABCD
print('\N{TAB}Hello')
	Hello

R'C:\python\3.14'
'C:\\python\\3.14'

格式化 Python 字串

Python 的str型別提供了format和format_map方法，用於對字串進行格式化。

format方法使用可變參數kwargs取代字串中的可取代項，可取代項使用{}或{n}表示，其中n為可變參數kwargs的索引。

format_map方法使用字典參數mapping取代字串中的可取代項，可取代項使用{n}表示，其中n為字典的鍵。

尋找和取代 Python 字串中的內容

對於字串的尋找和取代，Python 的str型別提供了眾多的方法，這些方法一般包含start和end參數，他們被用於配量操作，以針對字串中的某一部分進行運算，如果未指定start和end參數，則運算會針對整個字串。

Pythonstr型別的count方法用於取得指定字串在目標字串中出現的次數。

count(sub[, start[, end]], /)

sub 參數

sub參數表示需要尋找的字串，如果傳遞空字串，則傳回的次數為字串長度加1。

Pythonstr型別的startswith方法用於判斷字串是否以指定的字串開始，如果是則傳回True，否則傳回False。str型別的endswith方法用於判斷字串是否以指定的字串結束，如果是則傳回True，否則傳回False。

startswith(prefix[, start[, end]], /)
endswith(suffix[, start[, end]], /)

prefix 參數

prefix參數表示目標字串開頭部分需要比對的字串，如果該參數是包含多個字串的元組，那麽目標字串的開頭只需要與其中之一相符。

suffix 參數

suffix參數表示目標字串結尾部分需要比對的字串，如果該參數是包含多個字串的元組，那麽目標字串的結尾只需要與其中之一相符。

Pythonstr型別的find方法用於傳回指定字串在目標字串中第一次出現的位置，如果指定字串沒有出現過，則傳回-1。str型別的rfind方法用於傳回指定字串在目標字串中最後一次出現的位置，如果指定字串沒有出現過，則傳回-1。str型別的index和rindex方法與find和rfind方法類似，但會引發例外狀況ValueError，當指定字串沒有出現時。

find(sub[, start[, end]], /)
rfind(sub[, start[, end]], /)
index(sub[, start[, end]], /)
rindex(sub[, start[, end]], /)

sub 參數

sub參數表示需要尋找的字串，如果傳遞空字串，則find和index傳回的位置為0，rfind和rindex傳回的位置為字串長度。

Pythonstr型別的replace方法用於取代目標字串中的內容，取代後的結果會作為新的字串傳回。

replace(old, new[, count], /)

old 參數

old參數表示需要被取代的舊內容。如果為空字串，則取代效果相當於在目標字串的每個字元前插入參數new的內容，參數new的內容至少出現一次。

new 參數

new參數表示取代後的新內容。

count 參數

count參數表示取代的次數，如果未指定或小於0，則取代次數不受限製。

Pythonstr型別的strip方法將移除字串開頭和結尾的字元，直到字元未出現在chars參數中，移除後的結果會作為新的字串傳回。str型別的lstrip和rstrip方法與strip方法類似，不過lstrip僅移除字串開頭的字元，rstrip僅移除字串結尾的字元。

strip([chars], /)
lstrip([chars], /)
rstrip([chars], /)

chars 參數

chars參數表示字串開頭，結尾，或開頭與結尾處需要移除的字元。忽略該參數或設定為None，將移除相應位置的空白字元。

Pythonstr型別的removeprefix方法將移除指定的字串首碼，該運算僅執行一次，移除後的結果會作為新的字串傳回。與removeprefix方法類似，str型別的removesuffix方法可移除指定的字串尾碼。

removeprefix(prefix, /)
removesuffix(suffix, /)

prefix 參數

prefix參數表示需要移除的字串首碼。

suffix 參數

suffix參數表示需要移除的字串尾碼。

'hello'.count('')
6
'hello'.endswith(('h', 'o'))
True
'hello world'.replace('l', 'L', 2)
'heLLo world'
'hello world'.strip('hdel')
'o wor'
'hellohello!'.removeprefix('hello')
'hello!'

分割和聯結 Python 字串

對於字串的分割和聯結，Python 的str型別提供了如下方法。

Pythonstr型別的split方法使用指定的字串分割目標字串，分割的結果將作為一個串列傳回。str型別的rsplit方法與split方法類似，但分割會從字串的末尾開始，需要說明的是，僅當maxsplit參數指定的分割次數，不足以分割所有可分割的內容時，rsplit方法的效果才能有所體現。

split(sep=None, maxsplit=-1)
rsplit(sep=None, maxsplit=-1)

sep 參數

sep參數表示用於分割目標字串的字串，他不能為空字串。如果sep為預設值None，則連續的空白字元（包括空格字元，換行字元，定位字元等）將作為分割的依據，目標字串開始和結尾的空白字元會被忽略，因此，''.split()傳回的結果是[]。

maxsplit 參數

maxsplit參數預設為-1，表示分割的最大執行次數，假如maxsplit為2，那麽傳回串列的最大長度為3。如果maxsplit未被指定或小於0，則取代次數不受限製。

Pythonstr型別的splitlines方法使用行邊界字元分割目標字串，分割的結果將作為一個串列傳回，行邊界字元包括\n，\r，\r\n，\v或\x0b，\f或\x0c，\x1c，\x1d，\x1e，\x85，\u2028，\u2029。需要指出的是，分割末尾的行邊界字元不會新增一個空字串，因此'hello\r\n'.splitlines()傳回的結果為['hello']。

splitlines(keepends=False)

keepends 參數

keepends參數預設為False，表示分割的內容不會包含邊界字元，如果設定為True，則分割內容的結尾處會包含邊界字元。

Pythonstr型別的partition方法使用指定字串將目標字串分割為三部分，並作為元組傳回。其中的三部分分別是，指定字串前面的部分，指定字串，指定字串後面的部分。如果指定字串未被找到，則傳回的元組包含目標字串和兩個空字串。str型別的rpartition方法與partition方法類似，但分割會從字串的末尾開始，如果指定字串未被找到，則傳回的元組包含兩個空字串和目標字串。

partition(sep, /)
rpartition(sep, /)

sep 參數

sep參數表示用於分割目標字串的字串，他不能為空字串。

Pythonstr型別的join方法將使用目標字串聯結iterable參數中的每個字串元素，聯結的結果將作為一個串列傳回。

join(iterable, /)

iterable 參數

iterable參數是一個疊代器物件，物件中的每個字串元素都將被目標字元聯結。

'Hello:World:!'.split(':', 1)
['Hello', 'World:!']
'\tHello World\r\n'.split()
['Hello', 'World']
'你好嗎？\n還好！\r'.splitlines(keepends=True)
['你好嗎？\n', '還好！\r']
'我說：你好嗎？他說：不好'.rpartition('說：')
('我說：你好嗎？他', '說：', '不好')
','.join(('蘋果', '橘子', '還是橘子'))
'蘋果,橘子,還是橘子'

Python 中的字元大小寫操作

對於字元的大小寫，Python 的str型別提供了如下方法。

Pythonstr型別的upper方法將字串中所有字元₁改為大寫，變更後的結果會作為新的字串傳回。str型別的lower方法將字串中所有字元₁改為小寫，變更後的結果會作為新的字串傳回。str型別的casefold方法與lower方法類似，同樣是將字串中所有字元₁改為小寫，但會進行更為徹底的處理，一些具有折疊效果的小寫字母會被展開，比如德語中的ß會被展開為ss。

upper()
lower()
casefold()

Pythonstr型別的isupper方法用於判斷字串中的字元₁是否全部為大寫，如果是則傳回True，否則傳回False，字串中不屬於 Unicode Lu，Ll，Lt 分類的字元將被忽略。str型別的islower方法用於判斷字串中的字元₁是否全部為小寫，如果是則傳回True，否則傳回False，字串中不屬於 Unicode Lu，Ll，Lt 分類的字元將被忽略。

isupper()
islower()

Pythonstr型別的capitalize方法將字串中的第一個字元₁（並非每個單詞的第一個字元₁）改為大寫，其余字元₁改為小寫，變更後的結果會作為新的字串傳回。在 Python 3.8 以及之後的版本中，當組合字元位於字串的首位時，只有組合的第一個字元₁才會改為大寫，組合字元的其他字元₁將改為小寫。

capitalize()

Pythonstr型別的title方法用於將字串中每個連續字元₁組合（組合可能並不是一個單詞）改為標題格式，即組合的第一個字元₁為大寫，其余字元₁為小寫，變更後的結果會作為新的字串傳回。str型別的istitle方法用於判斷字串中每個連續字元₁組合是否符合標題格式，如果是則傳回True，否則傳回False。

title()
istitle()

Pythonstr型別的swapcase方法用於變更切換字串中所有字元₁的大小寫，變更後的結果會作為新的字串傳回。

swapcase()

'ÀÇ'.lower()
'àç'
'ß'.casefold()
'ss'
'你好！python'.islower()
True
"i'm john".capitalize()
"I'm john"
"i'm john".title()
"I'M John"
import string
string.capwords("i'm john")
"I'm John"

轉換和填入 Python 字串

對於字串的轉換和填入，Python 的str型別提供了如下方法。

Pythonstr型別的expandtabs方法將字串中的定位字元轉換為一個或多個空格字元，數量根據定位字元在目前行的位置以及定位字元的寬度來決定，轉換後的結果會作為新的字串傳回。

expandtabs(tabsize=8)

tabsize 參數

tabsize參數表示定位字元的寬度，預設為8，如果為負數，則效果等同於設定為0。

Pythonstr型別的center方法將使用指定字元填入目標字串的兩邊，並盡可能確保兩邊填入的字元數量相同，填入後的結果會作為新的字串傳回。str型別的ljust，rjust方法與center方法類似，但他們僅在目標字串的右邊，左邊填入指定字元，以實作目標字串的左對齊，右對齊效果。str型別的zfill方法與rjust方法類似，但他僅填入字元0，並使0始終位於目標字串首位的+或-之後，因此zfill通常用於為數值填入前置0。

center(width, fillchar=' ', /)
ljust(width, fillchar=' ', /)
rjust(width, fillchar=' ', /)
zfill(width, /)

width 參數

width參數表示填入後的字串的長度，如果該參數小於等於目標字串的長度，則呼叫方法不會產生任何效果。

fillchar 參數

fillchar參數表示用於填入的內容，他只能是一個字元，預設為空格字元。

'清單\r\n\t蘋果\r\n\t'.expandtabs(tabsize=1)
'清單\r\n 蘋果\r\n '
'快樂'.center(1, '+')
'快樂'
'快樂'.ljust(10, '-')
'快樂--------'
'-12e+3'.zfill(10)
'-000012e+3'

使用轉換表轉換 Python 字串中字元

Pythonstr型別的translate方法將使用一個被稱為轉換表的物件，來轉換 Python 字串中的字元。轉換表一般是一個 Python 對映物件，或者實作了__getitem__方法的物件，他將根據目標字串中某個字元的編碼值，傳回該字元對應的轉換字元（可以是單個字元或多個字元）或對應轉換字元的編碼值，如果傳回空值None，則目標字串中的字元會被刪除，如果在傳回的過程中引發了例外狀況LookupError，則目標字串中的字元保持不變。

translate(table)

table 參數

table參數是一個用於轉換字元的轉換表物件。

'ABCD'.translate({65: 'a', 66: 98, 67: 'cc', 68: None})
'abcc'

如果采用字元的編碼值，那麽translate方法並不容易被使用，而 Pythonstr型別的maketrans靜態方法可方便的為translate方法建置轉換表物件。

str.maketrans(x)

x 參數

x參數是一個用於建置轉換表物件的 Python 字典，字典鍵值組的鍵是某個字元或該字元對應的編碼值，字典鍵值組的值是該字元對應的轉換字元（可以是單個字元或多個字元），或對應轉換字元的編碼值，或空值None（表示字元將被刪除）。

str.maketrans(x, y[, z])

x 參數

x參數是一個 Python 字串，如果一個字元出現在該字串中，那麽該字元應被轉換為參數y所表示的字串中的同位置字元。

y 參數

y參數是x參數所表示的字串對應的轉換字串，這兩個字串的長度必須相同。

z 參數

z參數是一個 Python 字串，如果一個字元出現在該字串中，那麽該字元將被轉換為空值None（表示字元將被刪除）。

'-0.1j'.translate(str.maketrans({'-': '負數 ', '.': ' 小數點 '}))
'負數 0 小數點 1j'
'-0.1j'.translate(str.maketrans('-01', '負零一', 'j'))
'負零.一'

# 一個轉換表類別
class Trans:
	def __getitem__(self, key):
		# 如果是 A，則保持不變
		if key == 65:
			raise LookupError()


		# 轉換為編碼值加 1 的字元
		return key + 1


print('ABC'.translate(Trans()))

ACD

判斷 Python 字串是否為字母或數值

對於判斷是否為字母或數值字元，Python 的str型別提供了如下方法。

Pythonstr型別的isalpha方法用於判斷字串中的字元是否均為字母字元₁，如果是則傳回True，否則傳回False。

isalpha()

Pythonstr型別的isdecimal方法用於判斷字串中的字元是否均為十進位數值字元，即 Unicode 中的 Nd 分類，如果是則傳回True，否則傳回False。str型別的isdigit方法用於判斷字串中的字元是否均為數值字元，即 Unicode 中 Numeric_Type 為 Digit 或 Decimal 的字元，如果是則傳回True，否則傳回False。顯然isdigit判斷的範圍要比isdecimal更大，比如對於字串'¹'，isdecimal傳回False，isdigit傳回True。str型別的isnumeric方法用於判斷字串中的字元是否均為具有數值特征的字元，但該方法的判斷範圍最廣，包含 Unicode 中 Numeric_Type 為 Digit， Decimal 或 Numeric 的字元。

isalpha()
isdigit()
isnumeric()

Pythonstr型別的isalnum方法用於判斷字串中的字元是否均為字母字元₁，或具有數值特征的字元，當isalpha或isnumeric之一傳回True時，isalnum方法也會傳回True，否則傳回False。

isalnum()

Pythonstr型別的isascii方法用於判斷字串中的字元是否均為 ASCII 字元，如果是則傳回True（包括空字元），否則傳回False。str型別的isidentifier方法用於判斷字串是否是一個有效的 Python 識別碼，如果是則傳回True，否則傳回False（包括空字元）。str型別的isprintable方法用於判斷字串中的字元是否均為可列印字元，如果是則傳回True（包括空字元），否則傳回False。str型別的isspace方法用於判斷字串中的字元是否均為空白字元，如果是則傳回True，否則傳回False（包括空字元）。

isascii()
isidentifier()
isprintable()
isspace()

'Ⅸ'.isnumeric()
True
'Ⅸ'.isdigit()
False
'¹'.isdigit()
True
'¹'.isdecimal()
False
'1234.56'.isnumeric()
False

將 Python 字串型別轉換為 bytes 型別

Pythonstr型別的encode方法，可以將字串轉換為bytes型別。

encode(encoding='utf-8', errors='strict')

encoding 參數

encoding參數表示在編碼str物件時，所采用的編碼格式，預設為'utf-8'。

errors 參數

errors參數表示對編碼例外狀況的處理方式，預設為'strict'，將擲回UnicodeError。其他的取值包括'ignore'，'replace'等。

'Hello'.encode()
b'Hello'

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