深入探究Python函數repr()

一、repr是什麼？

在Python中，repr是一個內置函數，用於返回一個對象的“官方”字符串表示形式。具體而言，它返回一個可以通過eval()或exec()函數進行求值的字符串。因此，它提供了一種簡單的、可逆的將Python對象轉換為字符串的方式。

例如，對於數字3，其repr表示為字符串’3’。對於列表[1, 2, 3]，其repr表示為字符串'[1, 2, 3]’。

二、repr和str的區別是什麼？

雖然repr和str都可以將Python對象轉換為字符串，但它們的用途有所不同。

str函數返回一個可讀性良好的字符串，這個字符串旨在為最終用戶提供信息。例如，對於數字3，其str表示為字符串’3’，對於列表[1, 2, 3]，其str表示為字符串'[1, 2, 3]’。

repr函數則返回一個可以被Python解析器識別的字符串表示形式，這個字符串旨在為開發人員提供信息。例如，對於數字3，其repr表示為字符串’3’，對於列表[1, 2, 3]，其repr表示為字符串'[1, 2, 3]’。

三、repr如何使用？

repr函數接受一個Python對象作為參數，並返回該對象的字符串表示形式。

num = 3
lst = [1, 2, 3]
print(repr(num))  # 輸出'3'
print(repr(lst))  # 輸出'[1, 2, 3]' 

它還可以用於在調試時輸出中間結果，以便更好地理解程序的執行情況。例如，下面的代碼在計算過程中輸出了每個步驟的字符串表示形式：

x = 2
y = 3
z = x * y + x ** y
print(repr(x), repr(y), repr(x * y), repr(x ** y), repr(z))  # 輸出'2', '3', '6', '8', '14'

四、repr的示例應用

1.將Python對象轉換成可執行的字符串

使用repr可以將Python對象轉換成一個可以直接在代碼中執行的字符串。下面的代碼定義了一個名為calculate的函數，接受一個數值列表，計算列表中所有數字的平方和，並返回該和：

def calculate(nums):
    expression = ' + '.join([f'{num} ** 2' for num in nums])
    return eval(expression)
    
nums = [1, 2, 3, 4]
expression_str = repr(nums)
result = eval(f'calculate({expression_str})')
print(result) # 輸出30

2.自定義類的repr輸出

在自定義類中，可以通過實現__repr__方法來控制對象的repr輸出。__repr__方法應返回一個字符串，表示該對象的可執行的字符串表示形式。

例如，下面的代碼定義了一個名為Person的類，其中__repr__方法返回該對象的姓名和年齡：

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def __repr__(self):
        return f"Person('{self.name}', {self.age})"
    
person = Person('Tom', 25)
print(repr(person))  # 輸出"Person('Tom', 25)" 

3.查看對象的內部結構

在調試時，可以使用repr查看對象的內部結構，以便更好地理解代碼的執行情況。例如，下面的代碼創建了一個包含兩個元素的元組，其中每個元素都是一個嵌套的字典：

person1 = {'name': 'Tom', 'age': 25}
person2 = {'name': 'Kate', 'age': 30}
members = (person1, person2)

print(repr(members))  # 輸出"({'name': 'Tom', 'age': 25}, {'name': 'Kate', 'age': 30})" 

四、小結

本文介紹了Python內置函數repr的用法和作用。它提供了一種簡單的、可逆的將Python對象轉換為字符串的方式，可用於調試、轉換成可執行的字符串和查看對象的內部結構等方面。與str函數不同，repr函數返回對象的可執行字符串表示形式，更適合開發人員使用。