Python基础之变量基本用法与进阶详解

时间:2021-04-02 人气:0

本文实例讲述了Python基础之变量基本用法与进阶。分享给大家供大家参考，具体如下：

目标

变量的引用
可变和不可变类型
局部变量和全局变量

01. 变量的引用

变量和数据都是保存在内存中的
在 Python 中函数的参数传递以及返回值都是靠引用传递的

1.1 引用的概念

在 Python 中

变量和数据是分开存储的
数据保存在内存中的一个位置
变量中保存着数据在内存中的地址
变量中记录数据的地址，就叫做引用
使用 id() 函数可以查看变量中保存数据所在的内存地址

注意：如果变量已经被定义，当给一个变量赋值的时候，本质上是修改了数据的引用

变量不再对之前的数据引用
变量改为对新赋值的数据引用

1.2 变量引用的示例

在 Python 中，变量的名字类似于便签纸贴在数据上

定义一个整数变量 a，并且赋值为 1

将变量 a 赋值为 2

定义一个整数变量 b，并且将变量 a 的值赋值给 b

变量 b 是第 2 个贴在数字 2 上的标签

1.3 函数的参数和返回值的传递

在 Python 中，函数的实参/返回值都是是靠引用来传递来的

def test(num):

  print("-" * 50)
  print("%d 在函数内的内存地址是 %x" % (num, id(num)))

  result = 100

  print("返回值 %d 在内存中的地址是 %x" % (result, id(result)))
  print("-" * 50)

  return result

a = 10
print("调用函数前 内存地址是 %x" % id(a))

r = test(a)

print("调用函数后 实参内存地址是 %x" % id(a))
print("调用函数后 返回值内存地址是 %x" % id(r))

02. 可变和不可变类型

不可变类型，内存中的数据不允许被修改：
- 数字类型 int, bool, float, complex, long(2.x)
- 字符串 str
- 元组 tuple
可变类型，内存中的数据可以被修改：
- 列表 list
- 字典 dict

a = 1
a = "hello"
a = [1, 2, 3]
a = [3, 2, 1]

demo_list = [1, 2, 3]

print("定义列表后的内存地址 %d" % id(demo_list))

demo_list.append(999)
demo_list.pop(0)
demo_list.remove(2)
demo_list[0] = 10

print("修改数据后的内存地址 %d" % id(demo_list))

demo_dict = {"name": "小明"}

print("定义字典后的内存地址 %d" % id(demo_dict))

demo_dict["age"] = 18
demo_dict.pop("name")
demo_dict["name"] = "老王"

print("修改数据后的内存地址 %d" % id(demo_dict))

注意：字典的 key 只能使用不可变类型的数据

注意

可变类型的数据变化，是通过方法来实现的
如果给一个可变类型的变量，赋值了一个新的数据，引用会修改
- 变量不再对之前的数据引用
- 变量改为对新赋值的数据引用

哈希 (hash)

Python 中内置有一个名字叫做 hash(o) 的函数
- 接收一个不可变类型的数据作为参数
- 返回结果是一个整数
哈希是一种算法，其作用就是提取数据的特征码（指纹）
- 相同的内容得到相同的结果
- 不同的内容得到不同的结果
在 Python 中，设置字典的键值对时，会首先对 key 进行 hash 已决定如何在内存中保存字典的数据，以方便后续对字典的操作：增、删、改、查
- 键值对的 key 必须是不可变类型数据
- 键值对的 value 可以是任意类型的数据

03. 局部变量和全局变量

局部变量是在函数内部定义的变量，只能在函数内部使用
全局变量是在函数外部定义的变量（没有定义在某一个函数内），所有函数内部都可以使用这个变量

提示：在其他的开发语言中，大多不推荐使用全局变量 —— 可变范围太大，导致程序不好维护！

3.1 局部变量

局部变量是在函数内部定义的变量，只能在函数内部使用
函数执行结束后，函数内部的局部变量，会被系统回收
不同的函数，可以定义相同的名字的局部变量，但是彼此之间不会产生影响

局部变量的作用

在函数内部使用，临时保存函数内部需要使用的数据

def demo1():

  num = 10

  print(num)

  num = 20

  print("修改后 %d" % num)


def demo2():

  num = 100

  print(num)

demo1()
demo2()

print("over")

局部变量的生命周期

所谓生命周期就是变量从被创建到被系统回收的过程
局部变量在函数执行时才会被创建
函数执行结束后局部变量被系统回收
局部变量在生命周期内，可以用来存储函数内部临时使用到的数据

3.2 全局变量

全局变量是在函数外部定义的变量，所有函数内部都可以使用这个变量

# 定义一个全局变量
num = 10


def demo1():

  print(num)


def demo2():

  print(num)

demo1()
demo2()

print("over")

注意：函数执行时，需要处理变量时会：

首先查找函数内部是否存在指定名称的局部变量，如果有，直接使用
如果没有，查找函数外部是否存在指定名称的全局变量，如果有，直接使用
如果还没有，程序报错！

1) 函数不能直接修改全局变量的引用

全局变量是在函数外部定义的变量（没有定义在某一个函数内），所有函数内部都可以使用这个变量

提示：在其他的开发语言中，大多不推荐使用全局变量 —— 可变范围太大，导致程序不好维护！

在函数内部，可以通过全局变量的引用获取对应的数据
但是，不允许直接修改全局变量的引用 —— 使用赋值语句修改全局变量的值

num = 10


def demo1():

  print("demo1" + "-" * 50)

  # 只是定义了一个局部变量，不会修改到全局变量，只是变量名相同而已
  num = 100
  print(num)


def demo2():

  print("demo2" + "-" * 50)
  print(num)

demo1()
demo2()

print("over")

注意：只是在函数内部定义了一个局部变量而已，只是变量名相同 —— 在函数内部不能直接修改全局变量的值

2) 在函数内部修改全局变量的值

如果在函数中需要修改全局变量，需要使用 global 进行声明

num = 10


def demo1():

  print("demo1" + "-" * 50)

  # global 关键字，告诉 Python 解释器 num 是一个全局变量
  global num
  # 只是定义了一个局部变量，不会修改到全局变量，只是变量名相同而已
  num = 100
  print(num)


def demo2():

  print("demo2" + "-" * 50)
  print(num)

demo1()
demo2()

print("over")

3) 全局变量定义的位置

为了保证所有的函数都能够正确使用到全局变量，应该将全局变量定义在其他函数的上方

a = 10


def demo():
  print("%d" % a)
  print("%d" % b)
  print("%d" % c)

b = 20
demo()
c = 30

注意

由于全局变量 c，是在调用函数之后，才定义的，在执行函数时，变量还没有定义，所以程序会报错！

代码结构示意图如下
在这里插入图片描述
4) 全局变量命名的建议

为了避免局部变量和全局变量出现混淆，在定义全局变量时，有些公司会有一些开发要求，例如：
全局变量名前应该增加 g_ 或者 gl_ 的前缀

提示：具体的要求格式，各公司要求可能会有些差异

关于Python相关内容感兴趣的读者可查看本站专题：《Python函数使用技巧总结》、《Python面向对象程序设计入门与进阶教程》、《Python数据结构与算法教程》、《Python字符串操作技巧汇总》、《Python编码操作技巧总结》及《Python入门与进阶经典教程》

希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。

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