大多数程序都定义并收集某种数据，然后使用它们来做些有意义的事情。鉴于此，对数据进行分类大有裨益。我们将介绍的第一种数据类型是字符串。字符串虽然看似简单，但能够以很多不同的方式使用它们。

字符串就是一系列字符。在Python中，用引号括起的都是字符串，其中的引号可以是单引号，也可以是双引号，如下所示：

  1. "This is a string." 
  2. 'This is also a string.'

2.2.1 修改大小写

对于字符串，可执行的最简单的操作之一是修改其中的单词的大小写。请看下面的代码，并尝试判断其作用：

  1. # 我们又一个文件name.py
  2. name = 'yuan shikai'
  3. print(name.title())

将这个文件保存为name.py，再执行它。你将看到如下输出：
Yuan Shikai

在这个示例中，小写的字符串”yuan shikai”存储到了变量name中。在print()语句中，方法title()出现在这个变量的后面。方法是Python可对数据执行的操作。在name.title()中，name后面的句点（.）让Python对变量name执行方法title()指定的操作。每个方法后面都跟着一对括号，这是因为方法通常需要额外的信息来完成其工作。这种信息是在括号内提供的。函数title()不需要额外的信息，因此它后面的括号是空的。

title()以首字母大写的方式显示每个单词，即将每个单词的首字母都改为大写。这很有用，因为你经常需要将名字视为信息。例如，你可能希望程序将值yuan、YUaN和yUAN视为同一个名字，并将它们都显示为Yuan。

还有其他几个很有用的大小写处理方法。例如，要将字符串改为全部大写或全部小写，可以像下面这样做：

  1. name = "Yuan Shikai" 
  2. print(name.upper()) 
  3. print(name.lower())

这些代码的输出如下：
YUAN SHIKAI
yuan shikai

在存储数据时，方法lower()很有用。很多时候，你无法依靠用户来提供正确的大小写，因此需要将字符串先转换为小写，再存储它们。以后需要显示这些信息时，再将其转换为最合适的大小写方式。

2.2.2 合并字符串（Concatenate Strings）

在很多情况下，都需要合并字符串。例如，你可能想将姓和名存储在不同的变量中，等要显示姓名时再将它们合而为一：

  1. first_name = 'shikai'
  2. family_name = 'yuan'
  3. full_name = first_name + ' ' + family_name
  4. print(full_name)

运行上面的代码，我们会看到输出：
shikai yuan

Python使用加号（+）来合并字符串。在这个示例中，我们使用+来合并first_name、空格和family_name，以得到完整的姓名。

这种合并字符串的方法称为拼接(Concatenation)。通过拼接，可使用存储在变量中的信息来创建完整的消息。如下面的例子：

  1. first_name = "shikai" 
  2. family_name = "yuan" 
  3. full_name = first_name + " " + family_name
  4. print("你好, " + full_name.title() + "!")

在这里，一个问候用户的句子中使用了全名，并使用了方法title()来将姓名设置为合适的格式。这些代码显示一条格式良好的简单问候语：
你好，Shikai Yuan!

2.2.3 使用制表符或换行符来添加空白

在编程中，空白（blank）泛指任何非打印字符，如空格（Space）、制表符（Tabular）和换行符（New Line）。你可使用空白来组织输出，以使其更易读。
要在字符串中添加制表符，可使用字符组合\t，如下述代码的所示：

  1. print("hello")

输出：
>>>hello

  1. print("\thello")

输出：
>>> hello

注：>>>并非输出内容，而是为了让后面的输出细节看得更清楚。

要在字符串中添加换行符，可使用字符组合\n：

  1. print("Beauties:\nXishi\nWangzhaojun\nDiaochan\nYangyuhuan")

输出：
>>>Beauties:
>>>Xishi
>>>Wangzhaojun
>>>Diaochan
>>>Yangyuhuan

2.2.4 删除空白（Delete Blanks）

在程序中，额外的空白可能令人迷惑。对程序员来说，’python’和’python ‘看起来几乎没什么两样，但对程序来说，它们却是两个不同的字符串。Python能够发现’python ‘中额外的空白，并认为它是有意义的——除非你告诉它不是这样的。

空白很重要，因为你经常需要比较两个字符串是否相同。例如，一个重要的示例是，在用户登录网站时检查其用户名。但在一些简单得多的情形下，额外的空格也可能令人迷惑。所幸在Python中，删除用户输入的数据中的多余的空白易如反掌。

Python能够找出字符串开头和末尾多余的空白。要确保字符串末尾没有空白，可使用方法rstrip()。

  1. best_language = 'python '
  2. print(best_language+'number 1')

python number 1 注：输出加上‘number 1’只是为了让读者更清楚地看到‘python ’后面的空格。

  1. print(best_language.rstrip()+'number 1')

pythonnumber 1

  1. print(best_language+'number 1')

python number 1
存储在变量best_language中的字符串末尾包含多余的空白。你在终端会话中向Python询问这个变量的值时，可看到末尾的空格。对变量best_language调用方法rstrip()后，这个多余的空格被删除了。然而，这种删除只是暂时的，接下来再次询问best_language的值时，你会发现这个字符串与输入时一样，依然包含多余的空白。

  1. best_language = 'python '
  2. best_language = best_language.rstrip()
  3. print(best_langauge+'number 1')

pythonnumber 1

你还可以剔除字符串开头的空白，或同时剔除字符串两端的空白。为此，可分别使用方法lstrip()和strip()。顾名思义，lstrip()可以将字符串最左边的空格删掉，而strip()可以讲字符串左右两端的空格都删除掉。他们的用法与rstrip()一模一样，因此不再赘述。

2.2.5 使用字符串时避免语法错误

语法错误(Syntax Error)是一种时不时会遇到的错误。程序中包含非法的Python代码时，就会导致语法错误。例如，在用单引号括起的字符串中，如果包含撇号，就将导致错误。这是因为这会导致Python将第一个单引号和撇号之间的内容视为一个字符串，进而将余下的文本视为Python代码，从而引发错误。

下面演示了如何正确地使用单引号和双引号。请将该程序保存为errortest.py，再运行它：

  1. message = "one of Python's strengh is its simple syntax"
  2. print(message)

撇号位于两个双引号之间，因此Python解释器能够正确地理解这个字符串：
>>>one of Python’s strengh is its simple syntax

然而，如果你使用单引号，Python将无法正确地确定字符串的结束位置：

  1. message = 'one of Python's strengh is its simple syntax'
  2. print(message)

运行上面的代码，你会看到输出：
File “errortest.py”, line 1
message = ‘one of Python’s strengh is its simple syntax’
^
SyntaxError: invalid syntax

从上述输出可知，错误发生在第二个单引号后面。这种语法错误表明，在解释器看来，其中的有些内容不是有效的Python代码。错误的来源多种多样，这里指出一些常见的。学习编写Python代码时，你可能会经常遇到语法错误。语法错误也是最不具体的错误类型，因此可能难以找出并修复。

注：编写程序时，编辑器的语法突出功能可帮助你快速找出某些语法错误。看到Python代码以普通句子的颜色显示，或者普通句子以Python代码的颜色显示时，就可能意味着文件中存在引号不匹配的情况。

2.2.6 字符串格式化(Formatting)

一般来讲，在Python中共有3种字符串格式化的方法。第一种是调用format()函数；第二种是类似于c语言printf的方式，使用%来做格式化；第三种是比较新的方式，使用f string来做格式化。接下去我会为大家一一展示。

2.2.6.1 Format方法

首先是第一种方法，调用format()函数，话不多少，直接上代码。

  1. # formatting.py
  2. name = 'Six'
  3. age = 23
  4. message = "Happy {}rd Birthday to {}!".format(age, name)
  5. print(message)

运行formatting.py，可以看到输出：
Happy 23rd Birthday to Six！

在字符串中的花括号{}代表占位符，就是说我们之后要格式化的内容将会填充到花括号里面去。我们甚至可以非常灵活地改变占位符的前后顺序，如：

  1. # formatting.py
  2. name = 'Six'
  3. age = 23
  4. message = "Happy {1}rd Birthday to {0}!".format(name, age)
  5. print(message)

上面的代码明确地告诉format这个函数，我要在{0}这个地方放入format的第一个参数，在{1}这个地方放入format的第二个参数，运行输出结果同样为为：
Happy 23rd Birthday to Six！

2.2.6.2 类似于C的%方法

这种方法和C语言中的printf函数很像，直接上代码：

  1. # formatting.py
  2. name = 'Six'
  3. age = 23
  4. message = "Happy %drd Birthday to %s!" % (age, name)
  5. print(message)

运行结果输出：
Happy 23rd Birthday to Six！

上面的代码中，字符串中的%d表示这是一个整数占位符，%s表示这是一个字符串占位符。字符串后面跟着一个百分号(%)，然后就是一个元组(Tuple)，元组里面就是要格式化的变量，位置必须一一对应，因为这种方法没法像format方法一样强制调整占位符的顺序。这种格式化的方式比较老，也不方便，在Python2里面很常见，不建议大家继续使用这种方法。

2.2.6.3 F-String

在Python 3.6之后，出现了一种新的格式化方式，使用起来非常方便，这就是F-String。F-String也被叫做”Formatted String Literals”。

直接上代码：

  1. # formatting.py
  2. name = 'Six'
  3. age = 23
  4. message = f"Happy {age}rd Birthday to {name}!"
  5. print(message)

运行formatting.py，输出：
Happy 23rd Birthday to Six！

就是这么简单，我甚至都不需要多余的补充解释。字符串的”前面加个f，表示这是一个f-string，就是这么简单粗暴。