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第 1-3 课：输入与输出

一、本课目标

完成本课后，你应该能够：

1. 解释程序的输入、处理和输出；
2. 使用 input() 接收用户输入；
3. 理解 input() 得到的结果始终是字符串；
4. 将输入的数字文本转换成整数或浮点数；
5. 使用 f-string 输出包含变量的完整句子；
6. 使用 print() 的 sep 和 end 调整简单的输出格式；
7. 编写一个能与用户进行基础交互的小程序。

二、前置知识

开始本课前，你应该已经掌握：

• 使用 print() 输出内容；
• 创建和使用变量；
• 区分 str、int、float 和 bool；
• 使用 int()、float() 和 str() 进行简单类型转换；
• 使用 f-string 将变量放入字符串。

三、程序的输入、处理和输出

很多程序都可以简化成三个阶段：

输入（Input） → 处理（Process） → 输出（Output）

例如，一个计算明年年龄的程序：

1. 输入：用户输入当前年龄；
2. 处理：当前年龄加 1；
3. 输出：显示明年的年龄。

第一课中的程序只有固定输出。学会输入后，程序就能根据不同用户提供的数据生成不同结果。

四、使用 input() 接收输入

最简单的输入代码如下：

user_name = input("请输入你的名字：")
print(f"你好，{user_name}！")

运行到 input() 时，程序会暂停并等待用户输入。用户输入内容并按下回车键后，程序才会继续向下执行。

input() 圆括号中的字符串称为提示语，用于告诉用户应该输入什么。

执行过程如下：

程序显示：请输入你的名字：
用户输入：Bruce
用户按下回车键
变量 user_name 保存字符串 "Bruce"
程序显示：你好，Bruce！

五、input() 的结果始终是字符串

无论用户输入看起来像文字、整数还是小数，input() 返回的结果都是字符串 str。

age = input("请输入你的年龄：")
print(type(age))

如果输入 18，类型仍然是：

<class 'str'>

这是因为终端接收到的是用户键入的一串字符。Python 不会擅自判断这串字符应该表示姓名、年龄、电话号码还是其他内容。

六、输入数字后进行类型转换

如果输入内容需要参与数学计算，就要先进行类型转换。

6.1 转换为整数

age_text = input("请输入你的年龄：")
age = int(age_text)
next_year_age = age + 1

print(f"明年你将 {next_year_age} 岁。")

这里特意使用两个变量：

• age_text 保存用户输入的原始字符串；
• age 保存转换后的整数。

这样命名能清楚表达数据转换前后的区别。

也可以写成：

age = int(input("请输入你的年龄："))

这种写法更短，但初学阶段不容易观察每一步。建议先掌握分步写法，理解后再使用组合写法。

6.2 转换为浮点数

如果用户可能输入小数，可以使用 float()：

daily_hours_text = input("你计划每天学习多少小时：")
daily_hours = float(daily_hours_text)
weekly_hours = daily_hours * 7

print(f"按照计划，你每周将学习 {weekly_hours} 小时。")

七、转换失败时会发生什么

如果程序执行 int("十八")，Python 无法把中文“十八”直接转换成整数，会产生类似错误：

ValueError: invalid literal for int()

ValueError 可以理解为“数据的值不适合当前操作”。

本课练习时，请按照提示输入正确格式的数据。以后学习异常处理时，我们会让程序在用户输入错误后给出友好提示，而不是直接结束。

八、使用 f-string 组织输出

从用户取得数据后，常常要把多个变量组合成容易阅读的结果：

user_name = "Bruce"
learning_days = 3
daily_hours = 2.5

print(f"{user_name} 已学习 Python {learning_days} 天，每天计划学习 {daily_hours} 小时。")

f-string 中：

• 引号内的普通文字会原样显示；
• 花括号中的变量会替换成变量保存的数据；
• 花括号中也可以放简单计算。

例如：

print(f"一周计划学习 {daily_hours * 7} 小时。")

为了让代码更容易阅读，较重要或较复杂的计算通常先保存到变量中，再进行输出。

九、一次接收多个输入

程序可以连续调用多次 input()：

user_name = input("请输入你的名字：")
learning_goal = input("请输入你的学习目标：")

print(f"学习者：{user_name}")
print(f"学习目标：{learning_goal}")

每次遇到 input()，程序都会等待一次输入。输入顺序必须与程序询问顺序一致。

十、进一步认识 print()

10.1 一次输出多个内容

print() 可以接收多个内容，中间使用英文逗号分隔：

print("Python", "FastAPI", "Django")

默认输出：

Python FastAPI Django

注意：代码中的英文逗号负责分隔多个数据，默认显示结果会使用空格连接它们。

10.2 使用 sep 设置分隔符

sep 是 separator 的缩写，表示多个输出内容之间的分隔符：

print("Python", "FastAPI", "Django", sep=" -> ")

输出：

Python -> FastAPI -> Django

sep 不是需要显示的普通内容，而是传给 print() 的命名参数。函数和参数将在后续课程系统讲解，本课先掌握这种常用写法。

10.3 使用 end 设置结尾

print() 默认在输出结束后换行。可以通过 end 改变结尾：

print("正在学习", end="：")
print("Python")

输出：

正在学习：Python

第一条 print() 没有立即换行，因此第二条内容接在后面。

现阶段不要过度使用 sep 和 end。只有当它们能让输出格式更清楚时才使用。

十一、空字符串

如果用户看到输入提示后没有输入任何内容，直接按下回车键，input() 会返回空字符串：

""

空字符串是一个长度为零的字符串。它不是 0，也不是 False 本身。

以后学习条件判断时，我们会检查用户是否输入了内容。本课练习时，请按提示提供非空数据。

十二、运行本课示例

在 PowerShell 中执行：

cd D:\Code\Python\01_python基础\1_3_输入与输出
python input_output.py

程序会依次要求你输入：

1. 姓名或称呼；
2. 已学习 Python 的天数；
3. 每天计划学习的小时数；
4. 学习目标。

可以参考以下输入：

Bruce
3
2.5
开发 LLM Agent

输入整数和小数时暂时不要使用中文数字或附加单位。例如输入 3，不要输入 3天。

十三、示例程序执行过程

input_output.py 大致完成以下步骤：

1. 接收姓名并保存为字符串；
2. 接收学习天数的原始文本；
3. 把学习天数转换为整数；
4. 接收每天学习小时数的原始文本；
5. 把学习小时数转换为浮点数；
6. 接收学习目标；
7. 计算每周计划学习时间；
8. 使用 f-string 输出个人学习计划。

请对照源代码，找出每一步对应的代码。

十四、常见错误

14.1 程序像是停止了

如果最后显示输入提示但没有出现新的 PowerShell 提示符，程序通常不是卡住，而是在等待你输入内容并按回车键。

14.2 数字后添加了单位

输入：

3天

不能直接通过 int() 转换。提示要求输入数字时，应只输入：

3

单位由程序在输出时添加。

14.3 把 input 写成大写

Python 区分大小写。正确名称是 input，不是 Input 或 INPUT。

14.4 忘记保存输入结果

input("请输入名字：")
print(user_name)

上面的输入没有赋给 user_name，之后使用该变量会产生 NameError。

正确写法：

user_name = input("请输入名字：")

14.5 字符串不能直接与整数相加

age_text = input("请输入年龄：")
next_year_age = age_text + 1

age_text 是字符串，必须先使用 int() 转换后再参与加法计算。

十五、课堂练习

打开 practice.py，编写一个“Agent 开发学习计划生成器”。程序需要接收用户输入，完成简单计算，并输出一份格式清晰的学习计划。

运行命令：

python practice.py

请至少使用一次：

• input()；
• int()；
• float()；
• f-string；
• 有明确含义的英文变量名。

十六、思考题

1. 为什么用户输入 18 后，input() 返回的仍然是字符串？
2. 什么时候应使用 int()，什么时候应使用 float()？
3. 如果用户输入 2.5，能否使用 int() 直接转换？
4. print("A", "B", sep="-") 会输出什么？
5. 为什么输入数字时不建议让用户同时输入“天”“小时”等单位？

十七、本课小结

• 许多程序都包含输入、处理和输出三个阶段；
• input() 会显示提示并等待用户输入；
• input() 返回的数据始终是字符串；
• 数字文本参与计算前，通常需要使用 int() 或 float() 转换；
• f-string 可以将用户输入、计算结果和固定文字组合起来；
• print() 可以一次输出多个数据；
• sep 可以设置多个数据之间的分隔符；
• end 可以设置输出结尾；
• 转换数字时，输入内容必须符合对应格式。

十八、验收标准

• 能使用 input() 接收并保存用户输入；
• 能证明 input() 返回的是字符串；
• 能把数字文本转换为整数或浮点数；
• 能使用输入的数据进行简单计算；
• 能使用 f-string 输出完整句子；
• 能使用 sep 或 end 调整一次输出；
• 能完成并运行 practice.py；
• 能回答五道思考题。