# 变量的基本使用
> **程序就是用来处理数据的，而变量就是用来存储数据的**
## 目标
* 变量定义
* 变量的类型
* 变量的命名
## 01. 变量定义
* 在 Python 中，每个变量 **在使用前都必须赋值**，变量 **赋值以后** 该变量 **才会被创建**
* 等号（=）用来给变量赋值
* `=` 左边是一个变量名
* `=` 右边是存储在变量中的值
```python
变量名 = 值
```
> 变量定义之后，后续就可以直接使用了
### 1) 变量演练1 —— iPython
```python
# 定义 qq_number 的变量用来保存 qq 号码
In [1]: qq_number = "1234567"
# 输出 qq_number 中保存的内容
In [2]: qq_number
Out[2]: '1234567'
# 定义 qq_password 的变量用来保存 qq 密码
In [3]: qq_password = "123"
# 输出 qq_password 中保存的内容
In [4]: qq_password
Out[4]: '123'
```
> 使用交互式方式，如果要查看变量内容，直接输入变量名即可，不需要使用 `print` 函数
### 2) 变量演练 2 —— PyCharm
```python
# 定义 qq 号码变量
qq_number = "1234567"
# 定义 qq 密码变量
qq_password = "123"
# 在程序中，如果要输出变量的内容，需要使用 print 函数
print(qq_number)
print(qq_password)
```
> 使用解释器执行，如果要输出变量的内容，必须要要使用 `print` 函数
### 3) 变量演练 3 —— 超市买苹果
> * 可以用 **其他变量的计算结果** 来定义变量
> * 变量定义之后，后续就可以直接使用了
**需求**
* 苹果的价格是 **8.5 元/斤**
* 买了 **7.5 斤** 苹果
* 计算付款金额
```python
# 定义苹果价格变量
price = 8.5
# 定义购买重量
weight = 7.5
# 计算金额
money = price * weight
print(money)
```
#### 思考题
* 如果 **只要买苹果，就返 5 块钱**
* 请重新计算购买金额
```python
# 定义苹果价格变量
price = 8.5
# 定义购买重量
weight = 7.5
# 计算金额
money = price * weight
# 只要买苹果就返 5 元
money = money - 5
print(money)
```
**提问**
* 上述代码中，一共定义有几个变量？
* 三个：`price`／`weight`／`money`
* `money = money - 5` 是在定义新的变量还是在使用变量？
* 直接使用之前已经定义的变量
* 变量名 只有在 **第一次出现** 才是 **定义变量**
* 变量名 再次出现，不是定义变量，而是直接使用之前定义过的变量
* 在程序开发中，可以修改之前定义变量中保存的值吗？
* 可以
* 变量中存储的值，就是可以 **变** 的
## 02. 变量的类型
* 在内存中创建一个变量，会包括：
1. 变量的名称
2. 变量保存的数据
3. 变量存储数据的类型
4. 变量的地址（标示）
### 2.1 变量类型的演练 —— 个人信息
**需求**
* 定义变量保存小明的个人信息
* 姓名：**小明**
* 年龄：**18** 岁
* 性别：**是**男生
* 身高：**1.75** 米
* 体重：**75.0** 公斤
> 利用 **单步调试** 确认变量中保存数据的类型
**提问**
1. 在演练中，一共有几种数据类型？
* 4 种
* `str` —— 字符串
* `bool` —— 布尔（真假）
* `int` —— 整数
* `float` —— 浮点数（小数）
2. 在 `Python` 中定义变量时需要指定类型吗？
* 不需要
* `Python` 可以根据 `=` 等号右侧的值，自动推导出变量中存储数据的类型
### 2.2 变量的类型
* 在 `Python` 中定义变量是 **不需要指定类型**（在其他很多高级语言中都需要）
* 数据类型可以分为 **数字型** 和 **非数字型**
* 数字型
* 整型 (`int`)
* 浮点型（`float`）
* 布尔型（`bool`）
* 真 `True` `非 0 数` —— **非零即真**
* 假 `False` `0`
* 复数型 (`complex`)
* 主要用于科学计算，例如：平面场问题、波动问题、电感电容等问题
* 非数字型
* 字符串
* 列表
* 元组
* 字典
> 提示：在 Python 2.x 中，**整数** 根据保存数值的长度还分为：
> * `int`（整数）
> * `long`（长整数）
* 使用 `type` 函数可以查看一个变量的类型
```python
In [1]: type(name)
```
### 2.3 不同类型变量之间的计算
#### 1) **数字型变量** 之间可以直接计算
* 在 Python 中，两个数字型变量是可以直接进行 算数运算的
* 如果变量是 `bool` 型，在计算时
* `True` 对应的数字是 `1`
* `False` 对应的数字是 `0`
**演练步骤**
1. 定义整数 `i = 10`
2. 定义浮点数 `f = 10.5`
3. 定义布尔型 `b = True`
* 在 iPython 中，使用上述三个变量相互进行算术运算
#### 2) **字符串变量** 之间使用 `+` 拼接字符串
* 在 Python 中，字符串之间可以使用 `+` 拼接生成新的字符串
```python
In [1]: first_name = "三"
In [2]: last_name = "张"
In [3]: first_name + last_name
Out[3]: '三张'
```
#### 3) **字符串变量** 可以和 **整数** 使用 `*` 重复拼接相同的字符串
```python
In [1]: "-" * 50
Out[1]: '--------------------------------------------------'
```
#### 4) **数字型变量** 和 **字符串** 之间 **不能进行其他计算**
```python
In [1]: first_name = "zhang"
In [2]: x = 10
In [3]: x + first_name
---------------------------------------------------------------------------
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'
类型错误：`+` 不支持的操作类型：`int` 和 `str`
```
### 2.4 变量的输入
* 所谓 **输入**，就是 **用代码** **获取** 用户通过 **键盘** 输入的信息
* 例如：去银行取钱，在 ATM 上输入密码
* 在 Python 中，如果要获取用户在 **键盘** 上的输入信息，需要使用到 `input` 函数
#### 1) 关于函数
* 一个 **提前准备好的功能**(别人或者自己写的代码)，**可以直接使用**，而 **不用关心内部的细节**
* 目前已经学习过的函数
| 函数 | 说明 |
| --- | --- |
| print(x) | 将 x 输出到控制台 |
| type(x) | 查看 x 的变量类型 |
#### 2) input 函数实现键盘输入
* 在 Python 中可以使用 `input` 函数从键盘等待用户的输入
* 用户输入的 **任何内容** Python 都认为是一个 **字符串**
* 语法如下：
```python
字符串变量 = input("提示信息：")
```
#### 3) 类型转换函数
| 函数 | 说明 |
| --- | --- |
| int(x) | 将 x 转换为一个整数 |
| float(x) | 将 x 转换到一个浮点数 |
#### 4) 变量输入演练 —— 超市买苹果增强版
**需求**
* **收银员输入** 苹果的价格，单位：**元／斤**
* **收银员输入** 用户购买苹果的重量，单位：**斤**
* 计算并且 **输出** 付款金额
##### 演练方式 1
```python
# 1. 输入苹果单价
price_str = input("请输入苹果价格：")
# 2. 要求苹果重量
weight_str = input("请输入苹果重量：")
# 3. 计算金额
# 1> 将苹果单价转换成小数
price = float(price_str)
# 2> 将苹果重量转换成小数
weight = float(weight_str)
# 3> 计算付款金额
money = price * weight
print(money)
```
**提问**
1. 演练中，针对 **价格** 定义了几个变量？
* **两个**
* `price_str` 记录用户输入的价格字符串
* `price` 记录转换后的价格数值
2. **思考** —— 如果开发中，需要用户通过控制台 输入 **很多个 数字**，针对每一个数字都要定义两个变量，**方便吗**？
##### 演练方式 2 —— 买苹果改进版
1. **定义** 一个 **浮点变量** 接收用户输入的同时，就使用 `float` 函数进行转换
```python
price = float(input("请输入价格:"))
```
* 改进后的好处：
1. 节约空间，只需要为一个变量分配空间
2. 起名字方便，不需要为中间变量起名字
* 改进后的“缺点”：
1. 初学者需要知道，两个函数能够嵌套使用，稍微有一些难度
**提示**
* 如果输入的不是一个数字，程序执行时会出错，有关数据转换的高级话题，后续会讲！
### 2.5 变量的格式化输出
> 苹果单价 `9.00` 元／斤，购买了 `5.00` 斤，需要支付 `45.00` 元
* 在 Python 中可以使用 `print` 函数将信息输出到控制台
* 如果希望输出文字信息的同时，**一起输出** **数据**，就需要使用到 **格式化操作符**
* `%` 被称为 **格式化操作符**，专门用于处理字符串中的格式
* 包含 `%` 的字符串，被称为 **格式化字符串**
* `%` 和不同的 **字符** 连用，**不同类型的数据** 需要使用 **不同的格式化字符**
| 格式化字符 | 含义 |
| --- | --- |
| %s | 字符串 |
| %d | 有符号十进制整数，`%06d` 表示输出的整数显示位数，不足的地方使用 `0` 补全 |
| %f | 浮点数，`%.2f` 表示小数点后只显示两位 |
| %% | 输出 `%` |
* 语法格式如下：
```python
print("格式化字符串" % 变量1)
print("格式化字符串" % (变量1, 变量2...))
```
#### 格式化输出演练 —— 基本练习
**需求**
1. 定义字符串变量 `name`，输出 **我的名字叫 小明，请多多关照！**
2. 定义整数变量 `student_no`，输出 **我的学号是 000001**
3. 定义小数 `price`、`weight`、`money`，输出 **苹果单价 9.00 元／斤，购买了 5.00 斤，需要支付 45.00 元**
4. 定义一个小数 `scale`，输出 **数据比例是 10.00%**
```python
print("我的名字叫 %s，请多多关照！" % name)
print("我的学号是 %06d" % student_no)
print("苹果单价 %.02f 元／斤，购买 %.02f 斤，需要支付 %.02f 元" % (price, weight, money))
print("数据比例是 %.02f%%" % (scale * 100))
```
#### 课后练习 —— 个人名片
**需求**
* 在控制台依次提示用户输入：**姓名**、**公司**、**职位**、**电话**、**邮箱**
* 按照以下格式输出：
```
**************************************************
公司名称
姓名 (职位)
电话：电话
邮箱：邮箱
**************************************************
```
实现代码如下：
```python
"""
在控制台依次提示用户输入：姓名、公司、职位、电话、电子邮箱
"""
name = input("请输入姓名：")
company = input("请输入公司：")
title = input("请输入职位：")
phone = input("请输入电话：")
email = input("请输入邮箱：")
print("*" * 50)
print(company)
print()
print("%s (%s)" % (name, title))
print()
print("电话：%s" % phone)
print("邮箱：%s" % email)
print("*" * 50)
```