Python青少年简明教程:变量

2024-08-22 09:20

本文主要是介绍Python青少年简明教程:变量,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

Python青少年简明教程:变量

在编程语言中,变量是用于存储数据的命名内存位置。通过变量名访问存储的数据。变量允许程序在运行时动态存储、更新和访问数据。

在Python中,变量本质上是一个名称,用于引用特定的对象。它类似于对象的一个标签或别名。当我们给变量赋值时,实际上是将该名称与一个对象关联起来,可以通过这个名称来引用和操作该对象。

Python作为一种动态类型语言,变量的类型由赋值给它的值决定,而不是在声明时预先指定类型。这种动态类型赋值的特性为Python程序带来了很大的灵活性。

Python中是万物皆对象,无论是数字、字符串,还是函数和模块(module)等,在Python内部都被实现为对象。变量只是引用这些对象的一个方式而已。

【在python官方文档,“变量”(variables)并没有一个专门严格的定义。但有“变量”这种说法。

见官方文档 命名与绑定

https://docs.python.org/zh-cn/3/reference/executionmodel.html#naming-and-binding

提示:在Python的官方文档中更多地使用了“名称”(name)这个术语来。但是在实际的编码和交流中,人们也常常使用“变量”(variable)这个术语来描述Python中的名称。

在 Python 中,变量不需要声明类型,您只需要在使用变量之前为其赋值。此外,因为 Python 是动态类型语言,所以变量的类型可以根据赋予的值在运行时改变。

在 Python 中,变量更像是名字对数据对象的引用。

Python 中变量的定义:

Python 中变量是代表存储在计算机存储器中的某个值的名称。

Python是动态类型语言,变量在第一次赋值时声明。无需使用关键字,也不需要指定数据类型,Python 会根据赋值自动推断变量类型。例如:

age = 25  # 声明并初始化一个变量,类型为整数

name = "Alice"  # 声明并初始化一个变量,类型为字符串

pi = 3.14  # 声明并初始化一个变量,类型为浮点数

Python 是一种动态类型语言,变量的类型可以在运行过程中改变。这意味着变量可以在其生命周期内被赋予不同类型的值。例如:

data = 10  # 赋初值为整数

data = "ten"  # 稍后被赋值为字符串

一旦变量被赋值,你就可以在任何需要它的地方使用它,比如在函数计算、条件判断、循环或其他表达式中使用。

Python中的变量实际上是对象的引用。

在Python中,变量实际上是对象的引用。当你创建一个变量并赋值时,Python会在内存中创建一个对象,然后让变量指向(引用)这个对象。关于变量赋值详见下一节。示例:

x = 5

这行代码做了两件事:

在内存中创建一个整数对象,值为5

创建一个名为x的变量,并让它引用这个整数对象

Python的变量命名规则包括以下几条:

允许包括字符、数字以及下划线(_),不能以数字开头。

Python的变量命名不能含有空格和标点符号(下划线 '_' 例外),也不能使用保留字。

除了下划线 _,其他标点符号(如 !, @, #, $, %, ^, &, *, (, ), -, +, =, {, }, [ ], :, ;, '", ``,?,~` 等)都不能用在变量名中。

保留字也称为关键字。保留字是 Python 语言中用于特定目的的单词,不能用作变量名、函数名或任何其他标识符名称。

名称区分大小写,例如"myVar"和"myvar"是两个不同的变量。

以单下划线(_)开头的变量通常用作受保护的变量,表示应该将其视为私有,不建议直接访问。虽然Python没有严格的访问控制,但这是一种约定俗成的做法。

以双下划线(__)开头和结尾的变量是Python中的特殊标识符,具有特殊的意义,如类的私有成员或专用标识符。

Python的变量名应该尽量遵循一定的命名约定(命名习惯),一般遵守蛇形命名法(snake case):

一般变量命名使用小写字母(Letter),多个单词之间用下划线连接,例如:book_id、book_store_count。

类名首字母大写,如Python内置模块collections.abc中的Iterable类,我们自定义的Book类等。

Python支持Unicode字符编码,因此,字符(character)不仅包括字母(即英文字母),还包括各种语言的字符,包括汉字。虽然Python允许在变量名中使用汉字或其他非ASCII字符,但实际开发中,还是建议使用英文单词或拼音来命名变量。

特别提示,本节下面的内容,因为涉及到知识点较多,还有些是后来才讲解到的内容,可能不易理解,初学时无需深究,更不要疑惑不前,而应耐心继续,先知道有这些情况即可,等熟悉了相关内容后,再回头看就容易理解了。

Python 变量是通过引用机制来管理的。每个变量名实际上是一个指向对象的引用。对象存储在内存中,而变量名则是这些对象的引用。以下是对 Python 变量引用机制的一些说明(变量引用机制的特点):

☆多个变量引用同一对象的情况

在 Python 中,一切都是对象。变量只是对象的引用,这意味着变量名指向存储在内存中的对象。例如:

a = [1, 2, 3]
b = a  # b 现在引用与 a 相同的列表对象。修改其中一个变量会影响另一个。
b.append(4)
print(a)  # 输出: [1, 2, 3, 4]print(ida) == id(b))  # 输出: True。可用id()函数可以查看对象的内存地址

☆可变和不可变对象

可变对象(如列表、字典、集合)在原地修改时会影响所有引用该对象的变量。

不可变对象(如整数、字符串、元组)在修改时会创建一个新的对象,原来的引用不会受到影响。例如:

# 可变对象
a = [1, 2, 3]
b = a
a.append(4)
print(b)  # b 会显示 [1, 2, 3, 4]# 不可变对象
x = 10
y = x
x = 20
print(y)  # y 仍然是 10

☆共享引用

当多个变量引用同一个可变对象时,对该对象的修改会影响所有引用该对象的变量。例如:

list1 = [1, 2, 3]
list2 = list1
list1[0] = 99
print(list2)  # list2 会显示 [99, 2, 3]

☆深拷贝和浅拷贝

浅拷贝(Shallow Copy): 创建一个新的对象,但只复制最外层对象的引用,内部元素仍然指向原来的对象。

深拷贝(Deep Copy): 创建一个新的对象,并递归地复制所有层次的对象,完全独立于原来的对象。

示例:

import copy
original_list = [1, [2, 3], 4]shallow_copy = copy.copy(original_list)
deep_copy = copy.deepcopy(original_list)original_list[1][0] = 99print(shallow_copy)  # 浅拷贝会显示 [1, [99, 3], 4]
print(deep_copy)     # 深拷贝会显示 [1, [2, 3], 4]

☆引用计数

Python 使用引用计数来管理内存。每个对象都会记录有多少个引用指向它。当引用计数为零时,Python 的垃圾回收机制会自动释放这个对象占用的内存。

Python中一切皆对象

在Python中一切皆对象,是一个核心概念,意味着Python中的所有数据类型都是对象。这个理念反映了Python的设计哲学和语言特性。例如:

# 数字是对象
num = 42
print(type(num))  # <class 'int'># 函数是对象
def greet():print("Hello")print(type(greet))  # <class 'function'># 将函数赋值给变量
say_hello = greet
say_hello()  # 输出: Hello# 类也是对象
class MyClass:passprint(type(MyClass))  # <class 'type'># None也是对象
print(type(None))  # <class 'NoneType'>

对象是Python中数据的基本单位。更具体地说:

对象是数据和操作这些数据的方法的封装。

每个对象都有三个基本特征:身份(identity)、类型(type)和值(value)。

a) 身份(Identity):

每个对象都有一个唯一的身份标识符。

可以通过 id() 函数获取。

可以理解为对象在内存中的地址。

b) 类型(Type):

定义了对象可以进行的操作和可能的值。

可以通过 type() 函数获取。

例如:整数、字符串、列表等都是不同的类型。

c) 值(Value):

对象表示的数据。

对于不可变对象,值是固定的;对于可变对象,值可以改变。

例如:

x = [1, 2, 3]  # 创建一个列表对象print(id(x))    # 输出对象的身份
print(type(x))  # 输出对象的类型(<class 'list'>)
print(x)        # 输出对象的值x.append(4)     # 修改可变对象的值
print(x)        # 输出: [1, 2, 3, 4]
print(id(x))    # 输出的id与之前相同,因为是同一个对象

不可变对象(immutable objects)和可变对象(mutable objects

在 Python 中,对象分为不可变对象(immutable objects)和可变对象(mutable objects)。

不可变对象(Immutable Objects)

定义:创建后其内容不能被改变的对象。

特点:

当你修改这些对象时,实际上是创建了一个新对象。

它们可以作为字典的键或集合的元素。

不可变对象一旦创建,其值就不能被改变。这类对象包括:

数字类型:int, float, complex

字符串(str)

元组(tuple)

冻结集合(frozenset)

布尔值(bool)

示例:

# 整数是不可变对象
a = 5
print(id(a))  # 输出对象的内存地址a = a + 1
print(id(a))  # 输出新的内存地址,不同于之前的地址# 字符串是不可变对象
s = "hello"
print(id(s))  # 输出对象的内存地址s = s + " world"
print(id(s))  # 输出新的内存地址,不同于之前的地址

在上述示例中,每次对不可变对象的修改都会创建一个新对象,而不是修改原来的对象。

可变对象(Mutable Objects)

定义:创建后可以修改其内容的对象。

可变对象的值可以在原地被改变。这类对象包括:

列表(list)

字典(dict)

集合(set)

自定义类的实例(默认情况下)

特点:

可以直接修改对象的内容,而不是创建新对象。

不能作为字典的键或集合的元素(除非实现了特定方法)。

示例:

# 列表是可变对象
lst = [1, 2, 3]
print(id(lst))  # 输出对象的内存地址lst.append(4)
print(id(lst))  # 内存地址不变,列表被修改# 字典是可变对象
d = {'a': 1, 'b': 2}
print(id(d))  # 输出对象的内存地址d['c'] = 3
print(id(d))  # 内存地址不变,字典被修改

在上述示例中,对可变对象的修改是在原地进行的,不会创建新的对象,内存地址保持不变。

不可变对象和可变对象的区别

不可变对象在修改时会创建新的对象,旧对象的内存会被垃圾回收。

可变对象在修改时直接在原对象上进行,不会创建新的对象。

你试图改变一个不可变对象的值时,Python不会修改原始对象,而是创建一个新的对象来存储新的值。原始对象保持不变,变量会指向新创建的对象。例如:

x = 5
print(id(x))  # 假设输出id:4561231248
x = x + 1  # 看似修改x,实际上创建新对象
print(id(x))  # 输出新的id,如:4561231280s = "hello"
print(id(s))  # 假设输出id:4561231300
s = s + " world"  # 创建新字符串对象
print(id(s))  # 输出新的id

当改变一个可变对象的值时,Python 会直接修改原始对象,而不是创建新对象。这是可变对象和不可变对象的关键区别。例如:

lst = [1, 2, 3]
print(id(lst))  # 记录原始 idlst[1] = 5  # 直接修改列表的第二个元素
print(lst)  # 输出: [1, 5, 3]
print(id(lst))  # id 保持不变
lst.append(4)  # 添加元素
print(lst)  # 输出: [1, 5, 3, 4]
print(id(lst))  # id 仍然不变

作为函数参数传递时:Python函数参数传递的始终对象的引用,而不是对象的值,这种引用的行为受参数对象类型(可变或不可变)的影响:

不可变对象作为函数参数传递时,函数内部的修改不会影响外部的对象。

可变对象作为函数参数传递时,函数内部的修改会影响外部的对象。

具体情况参见“函数”一节。

、Python变量的认识理解 https://blog.csdn.net/cnds123/article/details/116768499

Python语言数据模型

英文https://docs.python.org/3/reference/datamodel.html

中文https://docs.python.org/zh-cn/3/reference/datamodel.html

这篇关于Python青少年简明教程:变量的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1095874

相关文章

python panda库从基础到高级操作分析

《pythonpanda库从基础到高级操作分析》本文介绍了Pandas库的核心功能,包括处理结构化数据的Series和DataFrame数据结构,数据读取、清洗、分组聚合、合并、时间序列分析及大数据... 目录1. Pandas 概述2. 基本操作:数据读取与查看3. 索引操作:精准定位数据4. Group

Python pandas库自学超详细教程

《Pythonpandas库自学超详细教程》文章介绍了Pandas库的基本功能、安装方法及核心操作,涵盖数据导入(CSV/Excel等)、数据结构(Series、DataFrame)、数据清洗、转换... 目录一、什么是Pandas库(1)、Pandas 应用(2)、Pandas 功能(3)、数据结构二、安

Python使用Tenacity一行代码实现自动重试详解

《Python使用Tenacity一行代码实现自动重试详解》tenacity是一个专为Python设计的通用重试库,它的核心理念就是用简单、清晰的方式,为任何可能失败的操作添加重试能力,下面我们就来看... 目录一切始于一个简单的 API 调用Tenacity 入门:一行代码实现优雅重试精细控制:让重试按我

Python安装Pandas库的两种方法

《Python安装Pandas库的两种方法》本文介绍了三种安装PythonPandas库的方法,通过cmd命令行安装并解决版本冲突,手动下载whl文件安装,更换国内镜像源加速下载,最后建议用pipli... 目录方法一:cmd命令行执行pip install pandas方法二:找到pandas下载库,然后

Python实现网格交易策略的过程

《Python实现网格交易策略的过程》本文讲解Python网格交易策略,利用ccxt获取加密货币数据及backtrader回测,通过设定网格节点,低买高卖获利,适合震荡行情,下面跟我一起看看我们的第一... 网格交易是一种经典的量化交易策略,其核心思想是在价格上下预设多个“网格”,当价格触发特定网格时执行买

Python标准库之数据压缩和存档的应用详解

《Python标准库之数据压缩和存档的应用详解》在数据处理与存储领域,压缩和存档是提升效率的关键技术,Python标准库提供了一套完整的工具链,下面小编就来和大家简单介绍一下吧... 目录一、核心模块架构与设计哲学二、关键模块深度解析1.tarfile:专业级归档工具2.zipfile:跨平台归档首选3.

使用Python构建智能BAT文件生成器的完美解决方案

《使用Python构建智能BAT文件生成器的完美解决方案》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用wxPython构建一个智能的BAT文件生成器,它不仅能够为Python脚本生成启动脚本,还提供了完整的文... 目录引言运行效果图项目背景与需求分析核心需求技术选型核心功能实现1. 数据库设计2. 界面布局设计3

Python进行JSON和Excel文件转换处理指南

《Python进行JSON和Excel文件转换处理指南》在数据交换与系统集成中,JSON与Excel是两种极为常见的数据格式,本文将介绍如何使用Python实现将JSON转换为格式化的Excel文件,... 目录将 jsON 导入为格式化 Excel将 Excel 导出为结构化 JSON处理嵌套 JSON:

Python操作PDF文档的主流库使用指南

《Python操作PDF文档的主流库使用指南》PDF因其跨平台、格式固定的特性成为文档交换的标准,然而,由于其复杂的内部结构,程序化操作PDF一直是个挑战,本文主要为大家整理了Python操作PD... 目录一、 基础操作1.PyPDF2 (及其继任者 pypdf)2.PyMuPDF / fitz3.Fre

python设置环境变量路径实现过程

《python设置环境变量路径实现过程》本文介绍设置Python路径的多种方法:临时设置(Windows用`set`,Linux/macOS用`export`)、永久设置(系统属性或shell配置文件... 目录设置python路径的方法临时设置环境变量(适用于当前会话)永久设置环境变量(Windows系统