第2章-变量和数据类型

变量和数据类型

一、什么是变量，常量

思考：程序执行指的是什么？

对数据进行存储处理和计算，最终获得结果，这是程序执行的本质。

变量的概念和在数学中的变量的概念一样的，只是在计算机程序中，变量不仅可以是数字，还可以是任意数据类型。

例如：一个仓库存有霍亮和霍晶两人的金银财宝，共10吨，已知霍晶的财宝是霍亮的4倍，问霍晶霍亮分别有多少财宝？

解： 设霍亮的财宝为X，则霍晶的就是4X

X+4X =10

X=2

变量的本质就是一小块内存，在程序运行过程中用于存储数据，并且数据可以改变

有些书籍把变量解释为一个容器

常量：不会发生改变的

二、变量的声明

2.1 变量的声明语法

在 python 中变量的声明与其他语言有显著的差别。

如果是其他语言比如 java 中，则需要先声明变量，然后赋值。

int a = 10;   //Java 中的声明变量和赋值

在 python 中，使用变量一定要先给变量赋值，不需要专门去声明。如果是第一次赋值则会在内存中创建一个对象，如果不是第一次则会使用已经创建过的。

变量名 = 数值

变量名要见名知意，建议使用英文单词(而不是没有意义的字母)，如果多个英文单词使用下划线链接，比如：student_name = “石鹏涛”

a = 10    # 第一次使用 a，所以会自动创建变量a,并把它的赋值为10
print(a) #  10
a = 20 # 第二次使用 a, 所以不会再创建变量 a，而是使用前面创建的变量 a，然后赋值为20
print(a) #    20

所以，python 中各种代码相比其他语言就是精简和优雅 爽

---

python 的同一个变量，可以先存储数字，然后也可以再更改为其他类型。

a = 10    # 赋值为数字
print(a)
a = 'abc你好'    #赋值为字符串
print(a)

2.2 变量的命名

1. 变量名必须是数字、字母(ascii 和 uncode 字符都可以，但是尽量避免使用中文)、下划线_组成
2. 不能数字开头
3. 如果有多个单词组成，建议每个字母都用小写字母，且不同的单词用下划线连接

合法：abc、a1、_hello、my_girl

不合法：1a、$a

三、变量的内存模型

​ 虽然 python 的变量使用起来非常简单，但是理解变量的内存模型也是非常重要的。

看下面的代码：

a = "abc"
print(a)
b = a
b = "xyz"
print(a)   # abc
print(b)   # xyz

• 第1行代码做了3件事情：

  1. 在内存中创建了一个字符串"abc"
  2. 在内容创建了一个变量，变量名为a

  3. 字符串"abc"在内存中的地址赋值给变量 a。即可以理解为变量 a 指向了字符串 "abc"

     

• 第3行代码做了2件事情：

  1. 创建一个变量，变量名是 b

  2. 把 变量 a 的值赋给变量 b。因为 a 中是存储的字符串 "abc" 的内存地址，则变量 b 存储的也是字符串 "abc" 的内存地址。即变量 b 也指向了字符串 "abc"

     

• 第5行代码做了2件事情：

  1. 在内存中创建了一个字符串"xyz"
  2. 字符串"xyz"在内存中的地址赋值给变量 b。则 b 中的值被更换为字符串 "xyz" 的内存地址， b 与 字符串 "abc" 则再无关系。

  

计算机要处理的数据各种各样，每种数据的类型是不一样的，比如有的是数字，有的是字符串等。所以 python 把数据分成了多种类型。

但是有一点要注意：由于 python 是弱类型语言，变量存储的值的类型并不固定。所以 不应该说变量的类型，而应该说变量的值的类型。

四、什么是字面常量？

一个字面常量（Literal Constants） 的例子是诸如5 、1.23 这样的数字或 你好 、abc 这样的文本。

​ 这么称呼这一变量是因为它们是 字面上的 –你用的就是它字面意义上的值或是内容。数 字 2 总是表示它本身而非其他含义–它是一个 常量，因为它的值不能被改变。

因此，所有的这些都被称作字面常量。

• int（整数）
• float（浮点数）
• str（字符串）
• bool（布尔）

五、数据类型

​

• int（整数）
• float（浮点数）
• str（字符串）
• bool（布尔）
• list(列表)
• tuple(元组)

5.1 整数(int)

python 可以精确的处理任意长度的整数(也包括负整数)。

a = 200000000000000000000000000000000000000000000000000000
print(a)

在计算机中经常用到2进制、8进制、10进制、16进制 类型的数据，python也支持这样的字面量数据。

a = 100     # 十进制的100.
print(a)
b = 0b100   # 用 0b 开头表示二进制数据
print(b)
c = 0o100   # 用 0o 开头表示八进制数据
print(c)
d = 0x100   # 用 0x 开头表示十六进制的数据
print(d)

输出结果总是使用10进制形式：

100
4
64
256

5.2 浮点数(float)

​ 计算机中的浮点数就是我们数学中的小数。

​ 浮点数可以用数学写法，如1.23，3.14，-9.01，等等。但是对于很大或很小的浮点数，就必须用科学计数法表示，把10用e替代，1.23x109就是1.23e9，或者12.3e8，0.000012可以写成1.2e-5等等。

注意：

​ 整数和浮点数在计算机中的存储方式是不一样的。整数永远可以精确的表示，而大部分的浮点数是近似表示。

5.3 字符串(str)

​ 在 python 中，用 一对双引号 "" 或 一对单引号 '' 括起来的单个或多个字符就是字符串 。

​ 有些字符没有办法直接写在 单引号或者双引号中，比如回车、换行、制表符等。这时候需要借助转义字符来。

​ \ 是转义字符。(几乎在所有的编程语言中都是它)

转义字符串	含义
\n	换行
\’	单引号
\”	双引号
\	\
\t	制表符
\r	回车
\b	退格(back)

如果不想让字符串中的转义字符起作用，则可以在字符串前面添加 r 来表示. 这样的字符串我们称之为原始字符串(raw string)

a = r'abc\nx\tyz'
print(a)
print("------")
b = 'abc\nx\tyz'
print(b)

---

如果一个字符串内有多行数据，又不想写过多的 \n 则可以使用 3 对单引号或双引号来表示。

a = '''hello
world
哈哈哈哈'''
print(a)

b = """hello
world
哈哈哈哈
"""
print(b)

---

​ 在 python 中的字符串是不可变的。

​ 这意味着一旦你创造了一串字符串，你就不能再改变它。尽管这看起来像是一件坏事，但实 际上并非如此。

5.4 布尔值(bool)

​ 布尔值表示一种逻辑值。在 python 中只有 2 个字面量布尔值 True 和 False 。

​ 可以使用字面量布尔值，也可以通过一定的计算得到布尔值。

a = True
b = False
c = 3 > 4
print(a)
print(b)
print(c)

注意：bool 是int的子类，继承自int

六、测试变量或常量的数据类型

python 提供了两个内置函数来判断数据的类型

6.1方式1： type(变量或常量)

print(type(True))
a = 3
print(type(a))

如果想得到bool型的结果，则可以使用下面的方式

print(type(True) is bool)
a = 3
print(type(a) is int)
print(type(a) is float)

6.2方式2：isinstance(变量或常量, 类型)

print(isinstance(3, int))
a = True
print(isinstance(a, str))
b = 2.2
print(isinstance(b, float))

isinstance()还可以针对一个数据，同时判断多种数据类型，只要有一个满足就返回True

print(isinstance(3, (float, int, str)))    # True
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