3. 内置类型

解释器内置的标准类型总览：真值与比较、数字与序列、文本与二进制、映射与集合、迭代与注解等；每节表格导读，细节以官方 stdtypes 为准。

本章对应标准库里对内置类型的集中说明：数字、序列、映射、类与实例、异常等；许多「多项集」操作会原地修改可变对象并返回 None，与链式返回新数组的 JS 习惯不同。

1 总览：可变与不可变

类别	典型类型	要点
不可变	`int`、`float`、`complex`、`str`、`bytes`、`tuple`、`frozenset`、固定内容的 `range` 视图等	运算产生新对象；可作 `dict` 键的需可哈希（见官方「数字类型的哈希运算」等）。
可变	`list`、`dict`、`set`、`bytearray`（及 `memoryview` 的某些用法）	原地 `append`、`pop`、`update` 等返回 `None`，不返回容器自身。

默认对象为真，除非类定义 __bool__ 返回假值或 __len__ 返回 0。内置假值大致如下：

假值对象	说明
`None`、`False`	定义为假。
数字零	`0`、`0.0`、`0j`；以及 `Decimal(0)`、`Fraction(0, 1)` 等（标准库扩展数字）。
空容器	`''`、`()`、`[]`、`{}`、`set()`、`range(0)` 等。

产生布尔结果的运算/内置函数一般返回 False/True；例外：and / or 短路并返回某个操作数本身（不一定是 bool）。

运算	结果（语义）	备注
`x or y`	`x` 为真则 `x`，否则 `y`	短路：`x` 为真不求 `y`。
`x and y`	`x` 为假则 `x`，否则 `y`	短路：`x` 为假不求 `y`。
`not x`	真值取反，结果为 `True` 或 `False`	`not` 优先级低于非布尔运算符；`not a == b` 即 `not (a == b)`；`a == not b` 非法。

运算	含义
`<` `<=` `>` `>=`	有序比较（无意义组合会 `TypeError`，如复数参与大小比较）。
`==` `!=`	值相等；不同类型一般不做大小比较，但 `==` 总有定义（类可自定义 `__eq__`）。
`is` / `is not`	对象标识（不可重载）；适合与 `None` 比较：`x is None`。

链式比较：x < y <= z 等价于 x < y and y <= z，且 y 只求值一次；x < y 为假时 z 不求值。
in / not in：成员检测，同属该优先级族，由可迭代对象或 __contains__ 支持。

与 JS 对照	Python
`==` 常伴隐式转换	`==` 走 `__eq__`，一般不搞 JS 式宽松转换；身份用 `is`。

要点	内容
`int`	任意精度（无固定 32/64 位溢出）；`bool` 是 `int` 子类型。
`float`	通常 C `double`；精度见 `sys.float_info`。
`complex`	实部、虚部均为 `float`；用 `z.real` / `z.imag`；多数取模/整除类运算不适用。
混合运算	二元运算会「拓宽」：`int` → `float` → `complex`；比较按数学值理解。
`//`	向下取整除法；对 `int` 结果为 `int`，对 `float` 可能为 `float`（见官方备注）。

位运算、附加方法、哈希规则等见官方「数字类型」一节。

概念	要点
迭代器	实现 `__next__`，一次性耗尽；内置 `iter` / `next` 与之配合。
可迭代对象	实现 `__iter__` 或序列式 `__getitem__`。
生成器	含 `yield` 的函数体返回的迭代器类型；属于迭代器的一种用法模式。

类型	可变性	要点
`list`	可变	栈/队列常用；左端 `pop(0)` 为 O(n)，高频双端见 `collections.deque`。
`tuple`	不可变	可作 `dict` 键（元素也需可哈希）；常用于固定结构、多返回值。
`range`	不可变「视图」	惰性整数序列；不占满 `[0..n)` 的存储；`len` 极大时可能 `OverflowError`。

通用操作：拼接、重复、索引、切片、in、index、count 等见官方「通用序列操作」；可变序列另有 append、extend、pop 等。

要点	内容
模型	不可变 Unicode 码位序列；无单独 `char` 类型，单字符也是长度为 1 的 `str`。
字面量	单引号/双引号等价；三引号多行；前缀 `r`/`f`/`rf` 等。
方法族	查找、分割、拼接、大小写、判定类方法均返回新字符串。
格式化	`f"..."`、`str.format`、`format()`；旧式 `%` 仍可用。

与 JS：字符串不可变这点接近；编码/解码见 bytes 与 str.encode / bytes.decode。

类型	可变性	要点
`set`	可变	无序、元素可哈希；并/交/差集运算丰富。
`frozenset`	不可变	可作其他 `set` 的元素或 `dict` 键。

要点	内容
插入顺序	3.7+ 语言保证保留插入顺序（实现上已如此）；依赖顺序的序列化/测试更稳。
键	必须可哈希；`==` 不同但哈希冲突的对象不能同时作为键。
视图	`dict.keys()` / `values()` / `items()` 返回动态视图，字典改动会反映到视图上。

要点	内容
协议	实现 `__enter__` / `__exit__`；供 `with` 使用。
典型	文件对象、锁对象等；`__exit__` 负责吞异常或再抛出。

概念	要点
`list[int]` 等	运行时可得到 `types.GenericAlias`；3.9+ 内建泛型可直接写，旧代码曾用 `typing.List`。
`X \| Y`	3.10+ 等价 `typing.Union[X, Y]`；与 TS 联合类型写法略像，语义以 `typing` / `types.UnionType` 为准。

类型	要点
模块	`__dict__` 存放命名空间；属性查找规则见官方。
类与实例	用户定义类；实例属性通常存在 `__dict__`（除非 `__slots__`）。
函数 / 方法	用户定义函数、绑定/未绑定方法对象；描述器把函数绑到实例上。
代码对象	`compile` 产出；承载字节码与常量表等。
类型对象	`type` 自身及各类对象；`isinstance` / `issubclass` 与之配合。

为防止对超大整数的 int(str) / str(int) 做 DoS，解释器可对转换长度设限；超限 ValueError。受影响 API 与配置见官方小节「整数字符串转换长度限制」。

实践建议	内容
Web / 不可信输入	对「任意长十进制字符串」转 `int` 要有心理预期；必要时限制输入长度或分段处理。
调试	需要调整阈值时查官方环境变量 / 配置表。