4.2 数据类型基础——字符串¶

内容梗概¶

本课讲解 Python 的字符串。老师先从 C 语言的字符数组引入，指出字符串是由字符组成的**不可变序列**；随后讲解了格式化输出（类似 C 的 printf）、单双引号的选用与转义、原始字符串 r"" 在文件路径中的作用、三引号表示多行字符串；重点演示了字符串的索引（含负索引）与切片（左闭右开区间、可省略首尾、支持步长），并现场通过报错信息强调字符串不可修改；最后用 % 格式化与元组铺垫了多变量输出。课程在 CMD 交互模式和脚本文件中同步演示。

知识点详解¶

字符串是不可变序列¶

(约 00:24) 字符串属于 Python 中的**不可变序列**；C 语言里没有字符串概念，只有字符数组，Python 中是由字符组成的序列。
"不可变"指不能修改其中的内容（后面通过报错演示验证）。

格式化输出（类似 printf）¶

(约 01:00) 用 print 输出，与 C 的 printf 只差一个 f，注意不要混用。
(约 02:13) 与 C 一样可用 %s 占位符：字符串后用 % 跟上要显示的变量，如 print("...%s..." % a)。

单引号与双引号¶

(约 02:54) Python 中单引号、双引号都可以定义字符串，但**不能混用**（单引号开头双引号结尾会报 SyntaxError: EOL while scanning string literal，EOL 即 End Of Line）。老师强调要养成读错误输出的习惯。
(约 03:50) 引号的福利：字符串内部含单引号时，就用双引号包起来（反之亦然），可避免写转义字符 \。如 a = "I can't learn python" 直接写会报 invalid syntax，转义或换引号均可解决。
(约 05:00) 额外福利：单引号不用按 Shift，大量写代码时手感更好。

原始字符串 r""¶

(约 05:37) 用桌面新建 1.txt 并写路径的例子演示：Windows 路径里的 \ 会被当成转义符，\a、\1 等无法转义时会报错，print 出来看似正常实际有问题。
(约 08:37) 在字符串前加 r（原始字符串），反斜杠不再转义，路径可原样书写，例如用 open() 打开 r"C:\...\1.txt" 读取并打印成功。
(约 09:16) 后面讲文件读写时会大量使用原始字符串写路径；否则要手动把所有 \ 补成 \\，复制粘贴路径也很麻烦。

三引号与多行字符串¶

(约 10:00) 字符串太长想分多行书写：行尾加反斜杠 \ 续行，输出仍是一行（注意续行处不要有缩进，否则会把空格带进字符串）。
(约 11:39) 若字符串内容本身要包含换行（如打印一首诗），需用**三个单引号或三个双引号**包裹，换行会被保留；同样要求前后引号统一，不能三单引号开头三双引号结尾。

索引¶

(约 14:35) 以字符串 "Python" 为例：索引（下标）从 0 开始，[0] 取出 P；支持负索引，-1 到最后一个字符，如 [-5] 取出 y。
(约 16:04) 不可变性验证：s[0] = 'p' 会报 TypeError: 'str' object does not support item assignment——字符串不支持对元素赋值。老师反复强调读报错是入门程序员与没入门的唯一区别。

切片（取子串）¶

(约 17:33) 语法：s[start:end]，取出从 start 到 end-1 的字符，即**左闭右开区间**（与高数的区间记号对应）。取 "Py" 要写 s[0:2]。
(约 20:26) 取到字符串末尾时 end 可省略：s[起始:]；从头开始取时 start 可省略：s[:2]；两边都省略 s[:] 即取整个串。
(约 23:35) 步长：s[start:end:step]，如 s[::2] 表示从头取到尾、每次跳 2 个字符。

拼接¶

(约 22:27) 对比 C 语言拼接字符串要分配内存、copy、strcat 的"痛苦岁月"，Python 直接用 + 号拼接即可。

多变量格式化与元组¶

(约 25:21) 格式串中有多个占位符（如 %d 和 %s）时，% 后面要用圆括号把多个变量括起来："...%d...%s..." % (num, s)。
(约 26:47) 这个圆括号括起来、含多个元素的整体叫做**元组**（数据类型进阶时再详讲），其元素按顺序对应到各占位符。

示例与演示¶

hello world 变量 + %s 输出"安静说了一句 hello world"。
演示混用单双引号报错并逐行解读错误信息（SyntaxError: EOL...）。
演示 "I can't learn python" 不加转义报 invalid syntax。
新建 1.txt 写入 ABC，演示普通字符串路径报错、加 r 后用 open() 成功读取打印。
打印诗句演示三引号保留换行（课堂互动背《将进酒》，属活跃气氛内容）。
"Python" 字符串演示索引 [0]→P、[-5]→y、切片 [0:2]→Py、[::2] 跳取。
演示 s[0]='p' 赋值报 TypeError。

重点与难点¶

不可变序列：字符串不能通过索引赋值修改，只能整体重新赋值或拼接生成新串——这是本节最易错的点。
切片左闭右开：end 位置取不到，取到的是 end-1；首尾可省略；支持负索引和步长。
转义与原始字符串：路径、换行等场景下 \ 会被转义，写路径优先用 r"..."。
引号不能混用；学会读 SyntaxError、TypeError 等报错信息。
多变量 % 格式化要用元组（圆括号）包裹。

关联内容¶

承上：延续 4.1 的交互模式演示方式；解答了 4.1 遗留的 0D 换行符疑问（转义字符在字符串中讲）。
启下：讲完字符串后进入 4.4 类型转换（数字与字符串互转）；换行符 \x0D/\x0A 的数值在 4.4 的 ord() 中演示。
元组、列表（4.5）与字符串同为序列，索引/切片语法完全一致（4.5 会复用本节知识）。
原始字符串为后续"文件读写"章节做准备；字符串更多方法（如首字母大写等）引导查阅官方文档"内置类型"，实战中再展开。
答疑课 4.3（文档字符串）涉及三引号的另一用途。