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Python控制输入范围的完整指南 - 确保用户输入的有效性

YuwenJie
Python
2025-08-18
1976

Python控制输入范围的完整指南

确保用户输入的有效性与程序健壮性

为什么需要控制输入范围？

在Python程序中，用户输入是不可控因素。未经验证的输入可能导致：

程序崩溃或异常终止
安全漏洞（如SQL注入）
数据不一致或逻辑错误
不合理的计算结果

通过控制输入范围，可以确保程序只处理有效数据，提高代码的健壮性和用户体验。

基础方法

使用循环和条件语句进行简单验证：

while True:
    try:
        age = int(input("请输入年龄(1-120): "))
        if 1 <= age <= 120:
            break
        else:
            print("年龄必须在1-120之间")
    except ValueError:
        print("请输入有效的整数")

print(f"输入的年龄是: {age}")

异常处理

使用try-except捕获输入错误：

def get_float_input(prompt, min_val, max_val):
    while True:
        try:
            value = float(input(prompt))
            if min_val <= value <= max_val:
                return value
            else:
                print(f"值必须在{min_val}和{max_val}之间")
        except ValueError:
            print("请输入有效的数字")

# 使用示例
temperature = get_float_input("请输入温度(0-100℃): ", 0, 100)

完整输入验证函数

def get_valid_input(prompt, data_type, min_val=None, max_val=None):
    """
    获取有效输入
    :param prompt: 提示信息
    :param data_type: 目标数据类型 (int, float, str)
    :param min_val: 最小值(可选)
    :param max_val: 最大值(可选)
    :return: 验证后的输入值
    """
    while True:
        user_input = input(prompt)
        
        try:
            # 转换数据类型
            if data_type == int:
                value = int(user_input)
            elif data_type == float:
                value = float(user_input)
            else:
                value = user_input  # 字符串不需要转换
            
            # 检查范围
            if min_val is not None and value < min_val:
                print(f"输入值不能小于{min_val}")
                continue
                
            if max_val is not None and value > max_val:
                print(f"输入值不能大于{max_val}")
                continue
                
            return value
            
        except ValueError:
            print(f"无效输入，请输入有效的{data_type.__name__}类型")

# 使用示例
age = get_valid_input("请输入年龄: ", int, 1, 120)
height = get_valid_input("请输入身高(cm): ", float, 50, 250)
name = get_valid_input("请输入姓名: ", str)

高级输入验证方法

1. 使用正则表达式验证格式

import re

def validate_email(email):
    pattern = r'^[a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\.[a-zA-Z]{2,}$'
    return re.match(pattern, email) is not None

while True:
    email = input("请输入邮箱: ")
    if validate_email(email):
        break
    print("邮箱格式无效，请重新输入")

2. 使用第三方库（如PyInputPlus）

# 首先安装：pip install pyinputplus
import pyinputplus as pyip

# 获取整数输入
age = pyip.inputInt("请输入年龄: ", min=1, max=120)

# 获取有限选项
color = pyip.inputMenu(['红', '绿', '蓝'], "请选择颜色:\n", numbered=True)

# 获取符合正则的输入
phone = pyip.inputRegex(r'^\d{3}-\d{3,4}-\d{4}$', 
                       "请输入电话号码(格式: 123-456-7890): ")