如何在 Python 中检查变量是否为浮点数

简介

在这个实验中，你将学习如何在 Python 中检查一个变量是否为浮点数。实验首先会介绍浮点数以及它们在表示带有小数点的实数时的重要性。

你将从创建一个 floats.py 文件开始，并将浮点数值赋给像 pi、gravity 和 temperature 这样的变量。然后，你将使用这些变量执行基本的算术运算，如加法、减法、乘法和除法，并观察运算结果。最后，实验将指导你使用 type() 和 isinstance() 方法来确定一个变量是否确实是浮点数。

Skills Graph

了解浮点数

在这一步中，你将了解 Python 中的浮点数。浮点数用于表示实数，包括带有小数点的数字。理解如何处理浮点数对于许多类型的计算至关重要。

让我们从创建一个 Python 文件来对浮点数进行实验开始。

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 floats.py 的新文件。

现在，让我们在 floats.py 中添加一些代码：

## Assigning floating-point numbers to variables
pi = 3.14159
gravity = 9.8
temperature = 25.5

## Printing the values
print("Pi:", pi)
print("Gravity:", gravity)
print("Temperature:", temperature)

在这段代码中，我们将浮点数值赋给了三个变量：pi、gravity 和 temperature。然后使用 print() 函数来显示这些值。

要运行这个脚本，在 VS Code 中打开一个终端（你通常可以在菜单的“视图” -> “终端”中找到它），并执行以下命令：

python floats.py

你应该会看到以下输出：

Pi: 3.14159
Gravity: 9.8
Temperature: 25.5

现在，让我们对浮点数执行一些基本的算术运算：

## Addition
result_addition = pi + gravity
print("Addition:", result_addition)

## Subtraction
result_subtraction = gravity - temperature
print("Subtraction:", result_subtraction)

## Multiplication
result_multiplication = pi * temperature
print("Multiplication:", result_multiplication)

## Division
result_division = gravity / 2
print("Division:", result_division)

将这些代码行添加到你的 floats.py 文件中，然后再次运行它：

python floats.py

你应该会看到类似于以下的输出：

Pi: 3.14159
Gravity: 9.8
Temperature: 25.5
Addition: 12.94159
Subtraction: -15.7
Multiplication: 80.110545
Division: 4.9

浮点数也可以使用科学记数法表示：

## Scientific notation
avogadro = 6.022e23
print("Avogadro's number:", avogadro)

将这段代码添加到你的 floats.py 文件中并运行：

python floats.py

输出将是：

Pi: 3.14159
Gravity: 9.8
Temperature: 25.5
Addition: 12.94159
Subtraction: -15.7
Multiplication: 80.110545
Division: 4.9
Avogadro's number: 6.022e+23

这展示了如何在 Python 中定义和使用浮点数，包括基本的算术运算和科学记数法。

使用 type() 进行检查

在这一步中，你将学习如何在 Python 中使用 type() 函数来确定变量的数据类型。当你处理不同类型的数字并希望确保执行正确的操作时，这尤其有用。

让我们继续使用你在上一步中创建的 floats.py 文件。我们将添加代码来检查浮点变量的类型。

1. 在 VS Code 编辑器中打开 floats.py 文件。

2. 在文件末尾添加以下代码：

## Checking the type of variables
print("Type of pi:", type(pi))
print("Type of gravity:", type(gravity))
print("Type of temperature:", type(temperature))

## Checking the type of the result of addition
print("Type of result_addition:", type(result_addition))

在这段代码中，我们使用 type() 函数来确定变量 pi、gravity、temperature 和 result_addition 的数据类型。然后，print() 函数会显示这些数据类型。

现在，运行脚本：

python floats.py

你应该会看到类似于以下的输出：

Pi: 3.14159
Gravity: 9.8
Temperature: 25.5
Addition: 12.94159
Subtraction: -15.7
Multiplication: 80.110545
Division: 4.9
Avogadro's number: 6.022e+23
Type of pi: <class 'float'>
Type of gravity: <class 'float'>
Type of temperature: <class 'float'>
Type of result_addition: <class 'float'>

如你所见，type() 函数确认了所有这些变量都是 float 类型。

现在，让我们看看如果有一个整数会发生什么：

## Integer variable
integer_number = 10
print("Type of integer_number:", type(integer_number))

将这段代码添加到你的 floats.py 文件中并运行：

python floats.py

现在输出将包括：

Pi: 3.14159
Gravity: 9.8
Temperature: 25.5
Addition: 12.94159
Subtraction: -15.7
Multiplication: 80.110545
Division: 4.9
Avogadro's number: 6.022e+23
Type of pi: <class 'float'>
Type of gravity: <class 'float'>
Type of temperature: <class 'float'>
Type of result_addition: <class 'float'>
Type of integer_number: <class 'int'>

这表明 integer_number 是 int 类型。type() 函数是了解你在 Python 中处理的数据类型的有用工具。

使用 isinstance() 检查浮点数

在这一步中，你将学习如何在 Python 中使用 isinstance() 函数来检查一个变量是否为特定类型。与直接使用 type() 相比，这是一种更可靠的检查数据类型的方法，尤其在处理继承和复杂的类型层次结构时。

让我们继续使用你在前面步骤中使用的 floats.py 文件。

1. 在 VS Code 编辑器中打开 floats.py 文件。

2. 在文件末尾添加以下代码：

## Checking if a variable is a float using isinstance()
print("Is pi a float?", isinstance(pi, float))
print("Is gravity a float?", isinstance(gravity, float))
print("Is temperature a float?", isinstance(temperature, float))

## Checking if a variable is an integer using isinstance()
print("Is integer_number an integer?", isinstance(integer_number, int))

## Checking if a variable is a number (int or float)
print("Is pi a number?", isinstance(pi, (int, float)))
print("Is integer_number a number?", isinstance(integer_number, (int, float)))

在这段代码中，我们使用 isinstance() 函数来检查变量 pi、gravity、temperature 和 integer_number 是否为 float 或 int 类型。isinstance() 函数接受两个参数：要检查的变量和要检查的类型（或类型元组）。如果变量是指定的类型，则返回 True，否则返回 False。

现在，运行脚本：

python floats.py

你应该会看到类似于以下的输出：

Pi: 3.14159
Gravity: 9.8
Temperature: 25.5
Addition: 12.94159
Subtraction: -15.7
Multiplication: 80.110545
Division: 4.9
Avogadro's number: 6.022e+23
Type of pi: <class 'float'>
Type of gravity: <class 'float'>
Type of temperature: <class 'float'>
Type of result_addition: <class 'float'>
Type of integer_number: <class 'int'>
Is pi a float? True
Is gravity a float? True
Is temperature a float? True
Is integer_number an integer? True
Is pi a number? True
Is integer_number a number? True

如你所见，isinstance() 能够正确识别变量的数据类型。它还展示了如何通过将类型元组作为第二个参数来检查变量是否属于几种类型之一。这是编写能够处理不同类型输入的灵活且健壮代码的强大工具。

总结

在这个实验中，你学习了 Python 中的浮点数，它用于表示带有小数点的实数。你创建了一个 floats.py 文件，将浮点值赋给 pi、gravity 和 temperature 等变量，然后打印这些值。

本实验还涵盖了浮点数的基本算术运算，包括加法、减法、乘法和除法。你执行了 floats.py 脚本以观察这些运算的结果。