Приведение типов в Python

Понятие приведения типов в Python

Поскольку Python относится к языкам программирования с динамической типизацией данных, ответственность за предоставление данных нужного типа практически полностью ложится на плечи программистов. Как следствие, им довольно часто приходится осуществлять преобразование объектов одного типа данных в другой. Например, когда пользователь вводит с клавиатуры данные для вычислений, они поступают на обработку в строковом виде, а значит перед вычислениями возникает необходимость преобразования строкового типа данных в числовой. Если этого не сделать, будет получена ошибка либо совсем неожиданный результат.

Да, в операциях с различными типами чисел или же в условных инструкциях и выражениях интерпретатор неявно (автоматически) преобразует объекты к общему типу. Однако в большинстве случаев это не так, поэтому следует внимательно следить за текущим типом переменной и при необходимости самостоятельно осуществлять явное приведение к нужному типу.

Приведением типа называется процесс преобразования значения одного типа данных в значение другого типа.

Как уже упоминалось ранее, для преобразования различных типов данных между собой в Python доступен целый ряд встроенных функций (конструкторов типов):

bool() – приведение к логическому типу,
int() – приведение к целочисленному типу,
float() – приведение к вещественному типу,
complex() – приведение к комплексному числу,
str() – приведение к строковому типу,
tuple() – приведение к кортежу,
list() – приведение к списку,
dict() – приведение к словарю,
set() – приведение к множеству.

Использование для приведения типов всех перечисленных функций, подразумевает еще и знание правил, по которым происходят такие преобразования. Например, не каждую строку можно преобразовать в число, хотя обратное преобразование возможно всегда. И таких нюансов можно перечислить довольно много. Поэтому будет не лишним рассмотреть порядок приведения типов более детально.

Ниже описаны общие правила приведения типов для конструкторов без дополнительных параметров. Если вдруг возникнет необходимость в более экзотических приемах преобразования, следует обращаться к описаниям конструкторов в справочнике встроенных функций стандартной библиотеки.

Приведение к типу bool в Python

Во время преобразования к типу bool (логический тип данных) следующие значения рассматриваются как False:

само значение False,
значение None,
нулевые числовые значения 0, 0.0 и 0+0j,
пустая строка "",
пустые объекты: [], tuple(), {}, dict().

Все остальные значения преобразуются в значение True, включая число -1, поскольку оно представляет собой обычное отрицательное число, отличное от нуля (см. пример №1). Тоже самое касается коллекций с одним нулевым значением, например, [0], {0.0}, (0,), а также непустых строк, например, '0' или '0.0'.

Код Результат

pythonCodes

# False.        
print('bool(None):', bool(None))       
# False.        
print('bool(0):', bool(0))         
# False.        
print('bool(0.0):', bool(0.0))        
# False.        
print('bool(0+0j):', bool(0+0j))        
# False.        
print('bool(""):', bool(''))        
# False.        
print('bool([]):', bool([]))        
# False.        
print('bool({}):', bool({}))        
# False.        
print('bool(tuple()):', bool(tuple()))        
# False.        
print('bool(dict()):', bool(dict()))        

print()

# True.        
print('bool("0"):', bool('0'))        
# True.        
print('bool(-1):', bool(-1)) 
# True.        
print('bool([False]):', bool([False])) 
# True.        
print('bool({0,}):', bool({0,}))        
# True.        
print('bool((0,)):', bool((0,)))

bool(None): False
bool(0): False
bool(0.0): False
bool(0+0j): False
bool(""): False
bool([]): False
bool({}): False
bool(tuple()): False
bool(dict()): False

bool("0"): True
bool(-1): True
bool([False]): True
bool({0,}): True
bool((0,)): True

Пример №1. Приведение к типу bool.

Приведение к типу int в Python

В случае приведения к типу int (целые числа):

Логическое значение True преобразуется в 1, False – в 0.
Вещественные числа просто усекаются до целой части. Например, в случае приведения вещественного числа -37.9 к целочисленному типу оно будет преобразовано в число -37.
Если строка содержит верную запись целого числа в десятичной системе счисления, то интерпретатор в процессе приведения строки к целочисленному типу вернет это число.
Если строка num_str содержит верное представление целого числа в системе счисления с указанным основанием base, то преобразовать ее можно в целое число при помощи конструктора типа с двумя аргументами int(num_str, base=10) (подробнее здесь).

Для других типов данных приведение к целочисленному типу не определено, поэтому попытка такого преобразования приведет к ошибке (см. пример №2).

Код Результат

pythonCodes

# 1.        
print('int(True): ', int(True))          
# 0.        
print('int(False): ', int(False))       
# 53.        
print('int("+53"): ', int('+53'))            
# -7.        
print('int(-7.33): ', int(-7.33))        
# 0.        
print('int(.33): ', int(.33))        

# int() argument must be a ...        
# print('int(5.2+1.3j): ', int(5.2+1.3j))        
        
# int() argument must be a ...        
# print('int(None): ', int(None))         
        
# invalid literal for ...        
# print('int(""): ', int(''))        

# invalid literal for ...        
# print('int("3.7"): ', int('3.7'))         

# int() argument must be a ...        
# print('int([5]): ', int([5]))

int(True): 1
int(False): 0
int("-53"): -53
int(-7.33): -7
int(.33): 0

Пример №2. Приведение к типу int.

Приведение к типу float в Python

В случае приведения к типу float (вещественные числа):

Логическое значение True преобразуется в 1.0, False – в 0.0.
Целые числа преобразуются в вещественные простым добавлением нулевой дробной части. Например, целое отрицательное число -37 будет преобразовано в число -37.0.
Если строка содержит верное представление целого числа в десятичной системе счисления, то интерпретатор в процессе приведения строки к вещественному типу вернет это число, добавив к нему нулевую дробную часть. При этом допускаются начальные и конечные пробельные символы, а также знаки плюса и минуса. Например, строка, содержащая запись целого отрицательного числа с пробелами ' -105 ' будет преобразовано в число -105.0.
Если строка содержит верное представление вещественного в десятичной системе счисления, то интерпретатор в процессе приведения строки к вещественному типу вернет это число. При этом допускаются начальные и конечные пробельные символы, а также знаки плюса и минуса. Например, строка, содержащая запись вещественного отрицательного числа с пробелами ' -1.5 ' будет преобразовано в число -1.5.
Также строка может представлять значения 'NaN', 'Infinity' или '-Infinity'.

Для других типов данных приведение к вещественному типу не определено, поэтому попытка такого преобразования приведет к ошибке (см. пример №3).

Код Результат

pythonCodes

# 1.0.        
print('float(True): ', float(True))          
# 0.0.        
print('float(False): ', float(False))       
# 53.0.        
print('float(" +53"): ', float(' +53'))            
# -7.33.        
print('float("-7.33"): ', float('-7.33'))        
# 0.013.        
print('float("1.3e-2 "): ', float('1.3e-2 '))        
# nan.        
print('float("NaN"): ', float('NaN'))        
# -inf.        
print('float(" -Infinity "): ', float(' -Infinity '))        

# float() argument must be a string...        
# print('float(5.2+1.3j): ', float(5.2+1.3j))        
        
# float() argument must be a string...        
# print('float(None): ', float(None))         
        
# could not convert string to float...        
# print('float(""): ', float(''))        

# float() argument must be a string...        
# print('float([5]): ', float([5]))

float(True): 1.0
float(False): 0.0
float(" +53"): 53.0
float("-7.33"): -7.33
float("1.3e-2 "): 0.013
float("NaN"): nan
float(" -Infinity "): -inf

Пример №3. Приведение к типу float.

Приведение к типу complex в Python

В случае приведения к типу complex (комплексные числа):

Логическое значение True преобразуется в (1+0j), False – в 0j.
Целые и вещественные числа преобразуются в комплексные простым добавлением нулевой мнимой части +0j. Например, отрицательное вещественное число -3.7 будет преобразовано в комплексное число (-3.7+0j).
Если строка содержит верное представление комплексного числа, то интерпретатор в процессе приведения строки к комплексному типу вернет это число. При этом допускаются начальные и конечные пробельные символы, а также знаки плюса и минуса как перед действительной, так и мнимой частью. Однако пробелов между действительной и мнимой частями быть не должно! Например, строка, содержащая запись комплексного числа с пробелами ' -5.5+0.2j ' будет преобразовано в число (-5.5+0.2j).

Для других типов данных приведение к комплексному типу не определено, поэтому попытка такого преобразования приведет к ошибке (см. пример №4).

Код Результат

pythonCodes

# (1+0j).        
print('complex(True):', complex(True))          
# 0j.        
print('complex(False):', complex(False))       
# (5.9-3.2j).        
print('complex(" +5.9-3.2j"):', complex(' +5.9-3.2j'))        
# (53+0j).        
print('complex(" 53"):', complex(' 53'))            
# (-7.33+0j).        
print('complex(" -7.33 "):', complex(' -7.33 '))        
# (0.013+0j).        
print('complex("1.3e-2 "):', complex('1.3e-2 '))        
# (nan+0j).        
print('complex("NaN"):', complex('NaN'))        
# (-inf+0j).        
print('complex(" -Infinity "):', complex(' -Infinity '))        
        
# complex() arg is a malformed string.       
# print('complex("5.2 + 1.3j"):', complex('5.2 + 1.3j'))        
        
# complex() first argument must be...        
# print('complex(None):', complex(None))         
        
# complex() arg is a malformed string.        
# print('complex(""):', complex(''))        

# complex() first argument must be...        
# print('complex([5]):', complex([5]))

complex(True): (1+0j)
complex(False): 0j
complex(" +5.9-3.2j"): (5.9-3.2j)
complex(" 53"): (53+0j)
complex(" -7.33 "): (-7.33+0j)
complex("1.3e-2 "): (0.013+0j)
complex("NaN"): (nan+0j)
complex(" -Infinity "): (-inf+0j)

Пример №4. Приведение к типу complex.

Приведение к типу str в Python

В случае приведения к типу str (строки) интерпретатор просто вернет строковое представление объекта, которое представлено методом приводимого объекта object.__str__() (см. пример №5).

Код Результат

pythonCodes

# True.        
print('str(True):', str(True))          
# False.        
print('str(False):', str(False))       
# (5.9-3.2j).        
print('str+5.9-3.2j:', str(+5.9-3.2j))        
# 53.        
print('str(53):', str(+53))            
# -7.33.        
print('str(-7.33):', str(-7.33))        
# 0.013.        
print('str(1.3e-2):', str(1.3e-2))        
# None.        
print('str(None):', str(None))        
# [0.5, 1,5].        
print('str([0.5, 1,5]):', str([0.5, 1,5]))                
# {'one', 'two'}.        
print("str({'one', 'two'}):", str({'one', 'two'}))                 
# (2, '3').        
print("str((2, '3')):", str((2, '3')))        
# {1: [2, True]}.        
print('str({1: [2, True]}):', str({1: [2, True]}))

str(True): True
str(False): False
str+5.9-3.2j: (5.9-3.2j)
str(53): 53
str(-7.33): -7.33
str(1.3e-2): 0.013
str(None): None
str([0.5, 1,5]): [0.5, 1, 5]
str({'one', 'two'}): {'one', 'two'}
str((2, '3')): (2, '3')
str({1: [2, True]}): {1: [2, True]}

Пример №5. Приведение к типу str.

Приведение к типу tuple в Python

К типу tuple (кортежи) могут быть преобразованы только итерируемые объекты. При этом словари преобразуются в кортежи с ключами, теряя свои значения (см. пример №6).

Код Результат

pythonCodes

# ('a', 'b', 'c').        
print("tuple('abc'):", tuple('abc'))         
# (1, 2, 3).        
print('tuple([1, 2, 3]):', tuple([1, 2, 3]))                
# ('one', 'two').        
print("tuple({'one', 'two'}):", tuple({'one', 'two'}))                 
# (1, 2).        
print("tuple({1: 'one', 2: 'two'}):", tuple({1: 'one', 2: 'two'}))                
# ('one', 'two').        
print("tuple({'one': 1, 'two': 2}):", tuple({'one': 1, 'two': 2}))         
# (1, 2, 3).        
print("tuple(range(1, 4)):", tuple(range(1, 4)))        

# bool object is not iterable.        
# print('tuple(True): ', tuple(True))
          
# int object is not iterable.        
# print('tuple(53): ', tuple(53))
            
# NoneType object is not iterable.        
# print('tuple(None): ', tuple(None))

tuple('abc'): ('a', 'b', 'c')
tuple([1, 2, 3]): (1, 2, 3)
tuple({'one', 'two'}): ('one', 'two')
tuple({1: 'one', 2: 'two'}): (1, 2)
tuple({'one': 1, 'two': 2}): ('one', 'two')
tuple(range(1, 4)): (1, 2, 3)

Пример №6. Приведение к типу tuple.

Приведение к типу list в Python

К типу list (списки) могут быть преобразованы только итерируемые объекты. При этом словари преобразуются в списки с ключами, теряя свои значения (см. пример №7).

Код Результат

pythonCodes

# ['a', 'b', 'c'].        
print("list('abc'):", list('abc'))         
# [1, 2, 3].        
print('list((1, 2, 3)):', list((1, 2, 3)))                
# ['one', 'two'].        
print("list({'one', 'two'}):", list({'one', 'two'}))                 
# [1, 2].        
print("list({1: 'one', 2: 'two'}):", list({1: 'one', 2: 'two'}))                
# ['one', 'two'].        
print("list({'one': 1, 'two': 2}):", list({'one': 1, 'two': 2}))         
# [1, 2, 3].        
print("list(range(1, 4)):", list(range(1, 4)))        

# bool object is not iterable.        
# print('list(True): ', list(True))          

# int object is not iterable.        
# print('list(53): ', list(53))            

# NoneType object is not iterable.        
# print('list(None): ', list(None))

list('abc'): ['a', 'b', 'c']
list((1, 2, 3)): [1, 2, 3]
list({'one', 'two'}): ['one', 'two']
list({1: 'one', 2: 'two'}): [1, 2]
list({'one': 1, 'two': 2}): ['one', 'two']
list(range(1, 4)): [1, 2, 3]

Пример №7. Приведение к типу list.

Приведение к типу set в Python

К типу set (множества) могут быть преобразованы только итерируемые объекты. При этом словари преобразуются в множества с ключами, теряя свои значения (см. пример №8).

Код Результат

pythonCodes

# {'a', 'b', 'c'}.        
print("set('abc'):", set('abc'))         
# {1, 2, 3}.        
print('set((1, 2, 3)):', set((1, 2, 3)))                
# {1, 2}.        
print("set({1: 'one', 2: 'two'}):", set({1: 'one', 2: 'two'}))                
# {'one', 'two'}.        
print("set({'one': 1, 'two': 2}):", set({'one': 1, 'two': 2}))         
# {1, 2, 3}.        
print("set(range(1, 4)):", set(range(1, 4)))        

# bool object is not iterable.        
# print('set(True): ', set(True))          

# int object is not iterable.        
# print('set(53): ', set(53))            

# NoneType object is not iterable.        
# print('set(None): ', set(None))

set('abc'): {'b', 'a', 'c'}
set((1, 2, 3)): {1, 2, 3}
set({1: 'one', 2: 'two'}): {1, 2}
set({'one': 1, 'two': 2}): {'one', 'two'}
set(range(1, 4)): {1, 2, 3}

Пример №8. Приведение к типу set.

Приведение к типу dict в Python

К типу dict (словари) напрямую могут быть преобразованы только итерируемые объекты, содержащие пары значений, в которых первые элементы становятся ключами словаря, а вторые – его значениями. Например, это могут быть списки, кортежи или множества, содержащие в качестве своих элементов другие списки, кортежи или множества из двух элементов (см. пример №9). При этом следует помнить, что только хешируемые (неизменяемые) объекты могут быть ключами словаря или элементами множества.

Код Результат

pythonCodes

# {1: 'a', 2: 'b'}.        
print("dict([[1, 'a'], (2, 'b')]):", dict([[1, 'a'], (2, 'b')]))         
# {1: 'a', 2: 'b'}.        
print("dict([(1, 'a'), {2, 'b'}]):", dict([(1, 'a'), {2, 'b'}]))         

# {1: 'a', 2: 'b'}.        
print("dict(((1, 'a'), {2, 'b'})):", dict(((1, 'a'), {2, 'b'})))              
# {1: 'a', 2: 'b'}.        
print("dict(({1, 'a'}, [2, 'b'])):", dict(({1, 'a'}, [2, 'b'])))              

# {1: 'a', 2: 'b'}.        
print("dict({(1, 'a'), (2, 'b')}):", dict({(1, 'a'), (2, 'b')}))        


# unhashable type: list (списки не могут быть ключами).        
# print("dict([[[1], 'a'], (2, 'b')]):", dict([[[1], 'a'], (2, 'b')]))        

# unhashable type: list (список - недопустимый эл-т мн-ва).        
# print("dict({[1, 'a'], (2, 'b')}):", dict({[1, 'a'], (2, 'b')}))                

# dictionary update sequence element #0 has length 3; 2 is required.        
# print("dict([(1, 'a'), {2, 'b'}]):", dict([(1, 'a', 3), {2, 'b'}]))        

# bool object is not iterable.        
# print('dict(True): ', dict(True))

dict([[1, 'a'], (2, 'b')]): {1: 'a', 2: 'b'}
dict([(1, 'a'), {2, 'b'}]): {1: 'a', 2: 'b'}
dict(((1, 'a'), {2, 'b'})): {1: 'a', 2: 'b'}
dict(({1, 'a'}, [2, 'b'])): {1: 'a', 2: 'b'}
dict({(1, 'a'), (2, 'b')}): {2: 'b', 1: 'a'}

Пример №9. Приведение к типу dict.

Краткие итоги параграфа

Для преобразования различных типов данных между собой в Python доступен целый ряд встроенных функций (конструкторов типов): bool() – приведение к логическому типу, int() – приведение к целочисленному типу, float() – приведение к вещественному типу, complex() – приведение к комплексному числу, str() – приведение к строковому типу, tuple() – приведение к кортежу, list() – приведение к списку, dict() – приведение к словарю, set() – приведение к множеству.
В операциях, например, с различными типами чисел или же в условных инструкциях и выражениях интерпретатор неявно (автоматически) преобразует объекты к общему типу. Однако в большинстве случаев это не так, поэтому следует внимательно следить за текущим типом переменной и при необходимости самостоятельно осуществлять явное приведение к нужному типу.

Вопросы и задания для самоконтроля

1. Каким будет результат сложения двух переменных a = 5 и b = '7'? А если их перемножить? Показать решение.

Ответ. В первом случае мы получим ошибку, т.к. оператор сложения подразумевает наличие операндов одного типа, но интерпретатор в общем случае не занимается автоматическим приведением типов, оставляя эту обязанность программистам. А вот умножение строки на число предусмотрено заранее, поэтому на выходе мы получим строку '77777'.

2. Приведите пример ситуации, в которой интерпретатор осуществляет неявное приведение к нужному типу. Показать решение.

Ответ. Примерами могут служить: преобразование к вещественному типу при сложении целого и вещественного числа (5 + 0.3) или же преобразование объектов к логическому типу в условных инструкциях и выражениях (1 if 'ok' else 0).

3. Какой важной особенностью должны обладать объекты, которые явно преобразуются в кортежи, списки или множества? Показать решение.

Ответ. В кортежи, списки или множества при явном приведении типа могут быть преобразованы только итерируемые объекты. Преобразовать, например, число в список не получится.

4. В каких случаях интерпретатор возбудит ошибки? Показать решение.

Условие

pythonCodes

print(bool([False]))     

print(int('7.5'))         

print(float(None))          
                       
print(float('0.55'))          
        
print(str(None))          
        
print(list(range(1, 5)))            
        
print(dict([[[5], 'пять']]))             
        
print(dict([[5, 'пять']]))

Решение Результат

pythonCodes

# True.        
print('bool([False]):', bool([False]))     

# invalid literal for ...        
# print('int("7.5"): ', int('7.5'))         

# float() argument must be a string...        
# print('float(None): ', float(None))          
                       
# 0.55.        
print('float("0.55"): ', float('0.55'))          
        
# None.        
print('str(None):', str(None))          
        
# [1, 2, 3, 4].        
print("list(range(1, 5)):", list(range(1, 5)))            
        
# unhashable type: list (списки не могут быть ключами).        
# print("dict([[[5], 'пять']]):", dict([[[5], 'пять']]))             
        
# {5: 'пять'}.        
print("dict([[5, 'пять']]):", dict([[5, 'пять']]))

bool([False]): True
float("0.55"):  0.55
str(None): None
list(range(1, 5)): [1, 2, 3, 4]
dict([[5, 'пять']]): {5: 'пять'}

5. Дополнительные тесты по теме расположены в разделе «Приведение типов» нашего сборника тестов.

Быстрый переход к другим страницам

Типы bool и NoneType в Python
Приведение типов в Python
Инструкции, выражения и операторы в Python
К содержанию учебника