如何在 Python 中检查一个数字是否为整数（而非浮点数）

简介

在这个实验中，你将学习如何判断 Python 中的一个数字是整数还是浮点数。实验首先会区分整数和浮点数，强调它们的关键特征并提供示例。

然后，你将探索两种检查数字数据类型的方法：使用 isinstance() 函数搭配 int 类型，以及使用 type() 函数以确保精确性。通过实践练习，你将创建一个 Python 脚本，用于识别和区分整数和浮点数数据类型，从而巩固你对 Python 中数据类型验证的理解。

Skills Graph

区分整数和浮点数

在这一步中，你将学习区分 Python 中的两种基本数据类型：整数和浮点数。理解它们之间的差异对于进行准确的计算和数据操作至关重要。

整数 (int)

整数是没有小数点的整数，可以是正数或负数。例如 -3、0、5、100。

浮点数 (float)

浮点数，即带有小数点的数字。它们也可以用科学记数法表示。例如 -2.5、0.0、3.14、1.0e5（即 100000.0）。

让我们从创建一个 Python 脚本来探索这些数据类型开始。

1. 在 LabEx 环境中打开 VS Code 编辑器。

2. 在 ~/project 目录下创建一个名为 datatypes.py 的新文件。

   touch ~/project/datatypes.py

3. 在编辑器中打开 datatypes.py 文件，并添加以下 Python 代码：

   ## Assign an integer to the variable 'integer_number'
   integer_number = 10
   
   ## Assign a float to the variable 'float_number'
   float_number = 10.0
   
   ## Print the values and their types
   print("Integer:", integer_number, "Type:", type(integer_number))
   print("Float:", float_number, "Type:", type(float_number))

4. 保存 datatypes.py 文件。

5. 在终端中使用 python 命令运行脚本：

   python ~/project/datatypes.py

   你应该会看到以下输出：

   Integer: 10 Type: <class 'int'>
   Float: 10.0 Type: <class 'float'>

   此输出清楚地表明 integer_number 是 int 类型，而 float_number 是 float 类型。

6. 现在，让我们执行一个简单的算术运算，看看 Python 如何处理这些类型：

   修改 datatypes.py 文件，添加以下内容：

   ## Assign an integer to the variable 'integer_number'
   integer_number = 10
   
   ## Assign a float to the variable 'float_number'
   float_number = 10.0
   
   ## Print the values and their types
   print("Integer:", integer_number, "Type:", type(integer_number))
   print("Float:", float_number, "Type:", type(float_number))
   
   ## Add an integer and a float
   sum_result = integer_number + float_number
   
   ## Print the result and its type
   print("Sum:", sum_result, "Type:", type(sum_result))

7. 保存 datatypes.py 文件。

8. 再次运行脚本：

   python ~/project/datatypes.py

   你应该会看到以下输出：

   Integer: 10 Type: <class 'int'>
   Float: 10.0 Type: <class 'float'>
   Sum: 20.0 Type: <class 'float'>

   注意，当你将一个整数和一个浮点数相加时，结果是一个浮点数。这是因为 Python 会自动将整数转换为浮点数以保持精度。

使用 isinstance() 搭配 int

在这一步中，你将学习如何使用 isinstance() 函数来检查一个变量是否为整数。这个函数是 Python 中验证数据类型的强大工具。

isinstance() 函数接受两个参数：

• 你要检查的变量。
• 你要检查的目标数据类型（例如 int、float、str）。

如果变量是指定的数据类型，该函数返回 True，否则返回 False。

让我们修改上一步中的 datatypes.py 文件，加入 isinstance() 函数。

1. 在 VS Code 编辑器中打开 datatypes.py 文件。

2. 在文件中添加以下代码：

   ## Assign an integer to the variable 'integer_number'
   integer_number = 10
   
   ## Assign a float to the variable 'float_number'
   float_number = 10.0
   
   ## Print the values and their types
   print("Integer:", integer_number, "Type:", type(integer_number))
   print("Float:", float_number, "Type:", type(float_number))
   
   ## Add an integer and a float
   sum_result = integer_number + float_number
   
   ## Print the result and its type
   print("Sum:", sum_result, "Type:", type(sum_result))
   
   ## Check if integer_number is an integer
   is_integer = isinstance(integer_number, int)
   print("Is integer_number an integer?", is_integer)
   
   ## Check if float_number is an integer
   is_integer = isinstance(float_number, int)
   print("Is float_number an integer?", is_integer)

3. 保存 datatypes.py 文件。

4. 在终端中使用 python 命令运行脚本：

   python ~/project/datatypes.py

   你应该会看到以下输出：

   Integer: 10 Type: <class 'int'>
   Float: 10.0 Type: <class 'float'>
   Sum: 20.0 Type: <class 'float'>
   Is integer_number an integer? True
   Is float_number an integer? False

   如你所见，isinstance(integer_number, int) 返回 True，因为 integer_number 确实是整数。而 isinstance(float_number, int) 返回 False，因为 float_number 是浮点数，不是整数。

当你需要根据变量的数据类型执行不同的操作时，这个函数特别有用。例如，如果变量是整数，你可能想执行整数除法；如果是浮点数，则执行浮点除法。

使用 type() 检查精度

在这一步中，你将探索如何使用 type() 函数来了解 Python 中数字的精度。虽然 isinstance() 用于检查变量是否属于特定类型，但 type() 会返回变量的实际类型。这对于理解 Python 如何处理不同的数值运算及其结果的精度很有帮助。

让我们继续修改 datatypes.py 文件来演示这一点。

1. 在 VS Code 编辑器中打开 datatypes.py 文件。

2. 在文件中添加以下代码：

   ## Assign an integer to the variable 'integer_number'
   integer_number = 10
   
   ## Assign a float to the variable 'float_number'
   float_number = 10.0
   
   ## Print the values and their types
   print("Integer:", integer_number, "Type:", type(integer_number))
   print("Float:", float_number, "Type:", type(float_number))
   
   ## Add an integer and a float
   sum_result = integer_number + float_number
   
   ## Print the result and its type
   print("Sum:", sum_result, "Type:", type(sum_result))
   
   ## Check if integer_number is an integer
   is_integer = isinstance(integer_number, int)
   print("Is integer_number an integer?", is_integer)
   
   ## Check if float_number is an integer
   is_integer = isinstance(float_number, int)
   print("Is float_number an integer?", is_integer)
   
   ## Perform division with integers
   division_result = integer_number / 3
   print("Division result:", division_result, "Type:", type(division_result))
   
   ## Perform integer division with integers
   integer_division_result = integer_number // 3
   print("Integer division result:", integer_division_result, "Type:", type(integer_division_result))

3. 保存 datatypes.py 文件。

4. 在终端中使用 python 命令运行脚本：

   python ~/project/datatypes.py

   你应该会看到以下输出：

   Integer: 10 Type: <class 'int'>
   Float: 10.0 Type: <class 'float'>
   Sum: 20.0 Type: <class 'float'>
   Is integer_number an integer? True
   Is float_number an integer? False
   Division result: 3.3333333333333335 Type: <class 'float'>
   Integer division result: 3 Type: <class 'int'>

   观察以下内容：

   • 当你使用 / 运算符对两个整数进行除法运算时，结果是浮点数，即使结果是整数。这是因为 Python 旨在提供尽可能准确的结果。
   • 当你使用 // 运算符（向下取整除法）时，结果是整数，会舍弃任何小数部分。

理解这些细微差别对于编写准确且高效的 Python 代码至关重要，尤其是在处理数值计算时。

总结

在这个实验中，你学习了如何区分 Python 中的整数（integer）和浮点数（float）。整数是没有小数点的整数，而浮点数是包含小数点的数字。你创建了一个 Python 脚本，将整数值和浮点数值赋给变量，然后使用 type() 函数打印出它们的值及其各自的类型。输出结果表明，被赋予整数的变量类型为 int，而带有小数点的变量类型为 float。