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Python 变量的定义和数据类型的转换

变量

变量的定义

  • 基本语法:变量名 = 值

  • 变量名是给对象贴一个用于访问的标签,给对象绑定名字的过程也称为赋值,赋值符号 “=”

    变量名自定义,要满足标识符命名规则。

  • Python中,不需要事先声明变量名及其类型,直接赋值即可创建各种类型的对象变量。

    变量在第一次赋值时被创建,再次出现时可直接使用。

  • Python 属于 强类型编程语言

    虽然不需要在使用之前显式的声明变量及其类型,但 Python 是一种不折不扣的强类型语言,Python 解释器会根据赋值运算符右侧表达式的来自动推断变量类型,在变量被创建后,除非显式修改变量类型或删除变量,否则变量将一直保持之前的类型。

  • Python 是一种动态类型语言,变量的类型是可以 随时变化的。

  • Python 采用的是 基于值的内存管理方式 ,如果为不同变量赋值为相同值,这个值在内存中只有一份,多个变量指向同一块内存地址。

    赋值语句的执行过程是:首先把等号右侧表达式的值计算出来,然后在内存中寻找一个位置把值存放进去,最后创建变量并指向这个内存地址。

    Python 中的变量并不直接存储,而是存储了值的内存地址或者引用。这也是变量类型随时可以改变的原因。

  • Python 具有自动内存管理功能,对于没有任何变量指向的值,Python 自动将其删除。

    Python 会跟踪所有的值,并自动删除不再有变量指向的值。因此,Python 程序员一般情况下不需要太多考虑内存管理的问题。

    不过显式使用 del 命令删除不需要的值或显式关闭不再需要访问的资源,仍是一个好的习惯,同时也是一个优秀程序员的基本素养之一。

  • Python 字符串驻留机制:

    • 字符串长度为 0 或 1 时,默认采用驻留机制;

    • 字符串长度大于 1 时,且 字符串中只包含大小写字母、数字、下划线( _ )时,采用驻留机制;

    • 对于 [-5,256]之间的整数数字,Python默认驻留 ;

    • 字符串 只在编译时进行驻留,而非运行时 。Python 是解释型语言,但是事实上,它的解释器也可以是理解为是一种编译器,它负责将 Python 代码翻译成字节码,也就是 .pyc 文件;

    • 用乘法得到的字符串

      • 如果结果长度 <=20 且字符串只包含数字、字母大小写、下划线,支持驻留。
      • 长度 >20,不支持驻留。

      这样的设计目的是为了保护 .pcy 文件不会被错误代码搞的过大。


变量(标识符)命名规则

  • 变量名的首字符必须是下划线、英文字母或其他 Unicode 字符,变量名可包含下划线、英文字母、数字或其他 Unicode 字符。

    例如,_abc、r_1 是合法的变量名,而 2abc、price$ 则不合法。

    注:

    • 不能数字开头
    • 以下划线开头的变量在 Python 中有特殊含义,普通变量一般不使用下划线开头,并不是不能用下划线开头
  • 变量名中不能有空格或标点符号(括号、引号、逗号、斜线、反斜线、冒号、句号、问号等)

  • 变量名严格区分大小写。例如,Abc 和 abc 是两个不同的变量

  • 不能使用 Python 保留字或关键字作变量名

    注:

    • 保留字或关键字可以是变量名的一部分
    • 保留字和关键字在 Python 中具有特殊意义,将保留字或关键字作为变量名会导致语法错误
    • 可以导入 keyword 模块后使用 print(keyword.kwlist) 函数查看所有 Python 关键字
  • 不建议使用系统内置的模块名、类型名或函数名以及已导入的模块名及其成员名作变量名,这将会改变其类型和含义,可以通过 dir(builtins) 函数查看所有内置模块、类型和函数

  • 变量的命名习惯

    • 大驼峰:即每个单词首字母都大写,例如: MyName
    • 小驼峰:第二个(含)以后的单词首字母大写,例如: myName
    • 下划线:例如: my_name
  • 除了命名规则外,Python 还有一些变量使用惯例

    • 以一个下划线开头的变量约定用于指定模块的私有变量或私有函数(private)

      在模块外或类外不可用使用,不能用导入模块所有变量(from module import *)形式导入,但可以使用单独导入模块变量(from module import _变量名)形式导入

      from Person import _abc
      
    • 以两个下划线开头的变量约定是类的私有变量(注意:不能同时以两个下划线结尾)

      • 在 class 类的内部,带双下划线的类变量、实例变量、方法具有正常访问权限

      • 在继承结构中,带双下划线的基类的类变量和实例变量不能被子类直接访问。

      • 在实例中,带双下划线的类变量、实例变量、方法不能被直接访问。

        但有办法间接访问:对象名._className__func

          class Student:__grade = 0stu = Student()print(stu._Student__grade)
        
    • 首尾各有一个下划线的变量名通常为系统变量。例如,_name__doc_

    • 首尾各有两个下划线的变量名是系统定义名字,这些方法会在特定的条件下被触发执行,也可手动调用

      每个 Python 脚本在运行时都有一个 __name__ 属性。

      • 如果脚本作为模块被导入,则其 __name__ 属性的值被自动设置为模块名(.py 文件的名称)
      • 如果脚本独立运行,则其 __name__ 属性值被自动设置为 __main__

      在这里插入图片描述

      利用 __name__ 属性即可控制 Python 程序的运行方式。例如,编写一个包含大量可被其他程序利用的函数的模块,而不希望该模块可以直接运行,则可以在程序文件中添加以下代码:

      if __name__ == '__main__':    print('Please use me as a module.')
      

      这样一来,程序直接执行时将会得到提示“Please use me as a module.”,而使用 import 语句将其作为模块导入后可以使用其中的类、方法、常量或其他成员。

      在这里插入图片描述


赋值语句

赋值语句用于将数据赋值给变量。

Python 支持多种格式的赋值语句:简单赋值、序列赋值、多目标赋值和增强赋值等:

  • 简单赋值:用于为一个变量赋值(详见 赋值运算符)

  • 序列赋值:可以一次性为多个变量赋值(详见 赋值运算符)

    在序列赋值语句中,等号左侧是元组或列表表示的多个变量,等号右侧是元组、列表或字符串等序列表示的数据。Python 按先后顺序依次将数据赋值给变量。

  • 多目标赋值:指用连续的多个等号将同一个数据赋值给多个变量(详见 赋值运算符)

  • 增强赋值:指将运算符与赋值相结合的赋值语句(详见 复合赋值运算符)

    示例代码:

    a = 5
    a += 10
    print(a)
    # 输出:15
    

数据类型

Python 的六大数据类型如下所示:

  • 数字(Numbers):int(整型),long(长整型),complex(复数),float(浮点型),bool(布尔型);

    • 整数型:

      • 十进制整数:如,0、-1、9、123
      • 十六进制整数:需要 16 个数字 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、a、b、c、d、e、f 来表示整数,必须以 0x 开头,如 0x10、0xfa、0xabcdef
      • 八进制整数:只需要 8 个数字 0、1、2、3、4、5、6、7 来表示整数,必须以 0o 开头,如 0o35、0o11
      • 二进制整数:只需要 2 个数字 0、1 来表示整数,必须以 0b 开头,如,0b101、0b100
    • 浮点数:

      • 小数点形式:0.0,-1.34,-99.
      • 科学计数法:23e4,78e-4,3.5E7
    • 复数:

      复数由实数部分和虚数部分构成,Python 语言中通常使用 a+bj 或者 complex(a,b) 表示,其中 a 表示复数的实部,b 表示复数的虚部,并且复数的实部 a 和虚部 b 都是浮点型。

  • 字符串(String):“Python”,‘Python’

  • 列表(List):[1, 2, 3, 4],[5,6,7, [8,9], 10]

  • 字典(Dictionary,缩写 dict):{1: “study”, 2: “Python”}

  • 元组(Tuple):(1, “shuai”, 2)

  • 集合(Set):{‘P’, ‘y’, ‘t’, ‘h’, ‘o’, ‘n’}

注:

  • 除数字类型外其他类型,均可以通过 变量名[索引] 形式获取 索引 对应的值

数据类型转换

参考:python之数据类型转换

隐式类型转换

隐式类型转换 - 自动完成

对两种不同类型的数据进行运算,较低数据类型(整数)就会转换为较高数据类型(浮点数)以避免数据丢失

num_int = 123
num_flo = 1.23num_new = num_int + num_flo
print("Value of num_new:", num_new)print("datatype of num_int:", type(num_int))
print("datatype of num_flo:", type(num_flo))
print("datatype of num_new:", type(num_new))

显式类型转换

显式类型转换 - 需要使用类型函数来转换

整型和字符串类型运算结果会报错,输出 TypeError。 Python 在这种情况下无法使用隐式转换,可以使用 int()、float()、str() 等预定义函数来执行显式类型转换。

数据类型之间的转换内置函数

  • int(x [,base]) :将 x 转换为一个整数

    # 语法:
    class int(x, base=10)
    # base为进制数,默认十进制,若 x 不符合 base 规则,则报错# 实例:
    print(int(3.6))
    print(int("1001", 2))
    print(int("0xa", 16))
    

    注意:浮点数转换为整数是向下取整,不是四舍五入

  • float(x) :用于将整数和字符串转换成浮点数

    # 语法:
    float([x])
    # x -- 整数或字符串# 实例:
    str1 = "3.14"
    str2 = 2
    f1 = float(str1)
    f2 = float(str2)
    print(f1, f2)
    
  • bool(x) :将参数转换为布尔值

    参数是“0”或省略,返回 False,否则,返回 True

    # 实例:
    print(bool())
    print(bool(0))
    print(bool(1))
    print(bool(1.2))
    print(bool(-1))
    print(bool(-1.1))
    print(bool("a"))
    
  • str(x) :将对象转化为适于人阅读的形式,返回一个对象的 string 格式

    # 语法:
    str(object='')
    # # 实例:
    s1 = 'python'
    s2 = {'python': 'python.com', 'google': 'google.com'}
    print(str(s1), str(s2))
    
  • repr(x) :将对象转化为供解释器读取的形式,返回一个对象的 string 格式

    # 语法:
    repr(object)# 实例:
    s1 = 'python'
    s2 = {'python': 'python.com', 'google': 'google.com'}
    print(repr(s1), repr(s2))
    
  • eval(str) :用来执行一个字符串表达式,并返回表达式的值

    # 语法:
    eval(expression[, globals[, locals]])
    # expression -- 表达式
    # globals -- 变量作用域,全局命名空间,如果被提供,则必须是一个字典对象
    # locals -- 变量作用域,局部命名空间,如果被提供,可以是任何映射对象。# 实例:
    x,y = 1,2
    e1 = eval('3 * x')
    e2 = eval('pow(2,3)')
    e3 = eval('y+10')
    print(e1, e2, e3)
    
  • tuple(s) :将可迭代系列(字符串,列表,字典,集合)转换为元组

    # 语法:
    tuple(iterable)# 实例:
    l1 = ['python', 'ruby', 'golang', 'java']
    t1 = tuple(l1)
    print(t1)
    
  • list(s) :将元组或字符串转换为列表

    元组与列表是非常类似的,区别在于元组的元素值不能修改,元组是放在括号中,列表是放于方括号中

    # 语法:
    list( seq )
    # seq -- 要转换为列表的元组或字符串# 实例:
    t1 = (123, 'Google', 'Python', 'Taobao')
    l1 = list(t1)
    s1 = "hello"
    l2 = list(s1)
    print(l1, l2)
    
  • set(s) :创建一个无序不重复元素集,可进行关系测试,删除重复数据(返回新的集合对象)

    # 语法:
    set([iterable])# 实例:
    l1 = ['a', 'b', 'b', 'c', 'c', 'c']
    s1 = set(l1)
    print(s1)
    
  • dict(d) :创建一个字典

    d 必须是一个 (key, value) 元组序列

    # 语法:
    dict(**kwarg)
    dict(mapping, **kwarg)
    dict(iterable, **kwarg),
    # **kwargs -- 关键字
    # mapping -- 元素的容器,映射类型(Mapping Types)是一种关联式的容器类型,它存储了对象与对象之间的映射关系
    # iterable -- 可迭代对象# 实例:
    # 传入关键字
    d1 = dict(a='a', b='b', t='t')	
    # 映射函数方式来构造字典
    d2 = dict(zip(['one', 'two', 'three'], [1, 2, 3]))
    # # 可迭代对象方式来构造字典
    d3 = dict([('one', 1), ('two', 2), ('three', 3)]) 
    print(d1)
    print(d2)
    print(d3)
    
  • complex(real [,imag]) :创建一个值为 real + imag * j 的复数或者转化一个字符串或数为复数

    如果第一个参数为字符串,则不需要指定第二个参数。。

    # 语法:
    complex([real[, imag]])
    # real -- int, long, float或字符串
    # imag -- int, long, float# 实例:
    c1 = complex(1, 2)
    c2 = complex(3)
    print(c1,c2)
    
  • frozenset(s) :返回一个冻结的集合,冻结后集合不能再添加或删除任何元素

    返回新的 frozenset 对象,如果不提供任何参数,默认会生成空集合。

    # 语法:
    frozenset([iterable])
    # iterable -- 可迭代的对象,比如列表、字典、元组等等。# 实例:
    f1 = frozenset(range(10))
    f2 = frozenset(['h','e','l','l','0'])
    print(f1)
    print(f2)
    
  • chr(x) :用一个范围在 range(256)内的(就是0~255)整数作参数,返回值是当前整数对应的 ASCII 字符。

    # 语法:
    chr(i)
    # i -- 可以是10进制也可以是16进制的形式的数字# 实例:
    print(chr(0x30), chr(0x31), chr(0x61))   # 十六进制
    print(chr(48), chr(49), chr(97))       # 十进制
    
  • ord(x) : chr() 函数(对于8位的 ASCII 字符串)或 unichr() 函数(对于Unicode对象)的配对函数

    它以一个字符(长度为1的字符串)作为参数,返回对应的 十进制 ASCII 数值,或者 Unicode 数值

    如果所给的 Unicode 字符超出了 Python 定义范围,则会引发一个 TypeError 的异常

    # 语法:
    ord(c)
    # c -- 字符# 实例:
    o1 = ord('a')
    o2 = ord('b')
    o3 = ord('c')
    print(o1,o2,o3)
    
  • hex(x) :用于将 10 进制整数转换成 16 进制,以字符串形式表示。

    # 语法:hex(x)# 实例:
    print(hex(255), hex(-42), hex(1), hex(12), type(hex(12)))
    
  • oct(x) :将一个整数转换成 8 进制字符串。Python3.x 版本的 8 进制以 0o 作为前缀表示

    # 语法:oct(x)
    # x -- 整数# 实例:
    o1 = oct(10)
    o2 = oct(20)
    o3 = oct(15)
    print(o1, o2, o3)
    

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