好程序员Python教程系列分享之Python语言元素之变量

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好程序员Python教程系列分享之Python语言元素之变量

好程序员 2020-04-24 14:37:10 浏览794
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  好程序员Python教程系列分享之Python语言元素之变量,经常被外行问到两个问题,其一是“什么是(计算机)程序”,其二是“写(计算机)程序能做什么”,这里我们先来回答这两个问题。程序是指令的集合,写程序就是用指令控制计算机做我们想让它做的事情。那么,为什么要用Python语言来写程序呢?因为Python语言简单优雅,相比C、C++、Java这样的语言,Python对初学者更加友好,当然这并不是说Python不像其他语言那样强大,Python几乎是无所不能的,还能用来粘合其他语言开发的系统,所以也被戏称为“胶水语言”。
  一些计算机常识
计算机的硬件系统通常由五大部件构成,包括:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。其中,运算器和控制器放在一起就是我们通常所说的中央处理器,它的功能是执行各种运算和控制指令。刚才说过了,程序是指令的集合,写程序就是将一系列的指令按照某种方式组织到一起,然后通过这些指令去控制计算机做我们想让它做的事情。今天我们大多数人使用的计算机都是“冯·诺依曼体系结构”的计算机,这种计算机有两个关键点:一是要将存储设备与中央处理器分开;二是将数据以二进制方式编码。
  二进制是一种“逢二进一”的计数法,跟我们人类使用的“逢十进一”的计数法没有实质性的区别,人类因为有十根手指所以使用了十进制,因为在数数时十根手指用完之后就只能进位了。当然凡事都有例外,玛雅人可能是因为长年光着脚的原因把脚趾头也算上了,于是他们使用了二十进制的计数法,在这种计数法的指导下,玛雅人的历法就与我们平常使用的历法不一样。按照玛雅人的历法,2012年是上一个所谓的“太阳纪”的最后一年,而2013年则是新的“太阳纪”的开始,后来这件事情被以讹传讹的方式误传为”2012年是玛雅人预言的世界末日“的荒诞说法。今天很多人都在猜测,玛雅文明之所以发展缓慢跟使用了二十进制是有关系的。对于计算机来说,二进制在物理器件上来说是最容易实现的(高电压表示1,低电压表示0)。不是说写程序的人必须都需要知道十进制与二进制如何相互转换,大多数时候我们也用不上这些知识,但是我们必须要知道的是我们的计算机使用二进制,不管什么数据到了计算机内存中都是以二进制形式存在的。
  变量和类型
在程序设计中,变量是一种存储数据的载体。简单的说,变量是保存数据的一块内存空间,变量的值可以被读取和修改,这是所有计算和控制的基础。计算机能处理的数据有很多种类型,除了数值之外还可以处理文本、图形、音频、视频等各种各样的数据。虽然最终数据都是以二进制的形态存在的,但是我们可以用不同类型的变量来表示数据类型的差异。Python中的数据类型很多,而且也允许我们自定义新的数据类型(这一点在后面会讲到),我们先介绍几种常用的数据类型。
  整型(int):Python中可以处理任意大小的整数,而且支持二进制(如0b100,换算成十进制是4)、八进制(如0o100,换算成十进制是64)、十进制(100)和十六进制(0x100,换算成十进制是256)的表示法。
  浮点型(float):浮点数也就是小数,之所以称为浮点数,是因为按照科学记数法表示时,一个浮点数的小数点位置是可变的,浮点数除了数学写法(如123.456)之外还支持科学计数法(如1.23456e2)。
  字符串型(str):字符串是以单引号或双引号括起来的任意文本,比如'hello'和`"hello"。
  布尔型(bool):布尔值只有True、False两种值,要么是True,要么是False。
  变量命名
对于每个变量我们需要给它取一个名字,就如同我们每个人都有属于自己的响亮的名字一样。在Python中,变量命名需要遵循以下这些规则和注意事项。
  变量名由字母(广义的Unicode字符,不包括特殊字符)、数字和下划线构成,数字不能开头。
  大小写敏感(大写的a和小写的A是两个不同的变量)。
  不要跟关键字(有特殊含义的单词,后面会讲到)和系统保留字(如函数、模块等的名字)冲突。
  当然,作为一个专业的程序员,给变量命名时做到见名知意也是非常重要的。
  变量的使用
下面通过几个例子来说明变量的类型和变量使用。
  """
  使用变量保存数据并进行加减乘除运算
  Version: 0.1
  Author: 骆昊
  """
  a = 321
  b = 12
  print(a + b) # 333
  print(a - b) # 309
  print(a * b) # 3852
  print(a / b) # 26.75
  在Python中可以使用type函数对变量的类型进行检查。程序设计中函数的概念跟数学上函数的概念是一致的,数学上的函数相信大家并不陌生,它包括了函数名、自变量和因变量。如果暂时不理解这个概念也不要紧,我们会在后续的内容中专门讲解函数的定义和使用。
  """
  使用type()检查变量的类型
  Version: 0.1
  Author: 骆昊
  """
  a = 100
  b = 12.345
  c = 'hello, world'
  d = True
  print(type(a)) #
  print(type(b)) #
  print(type(c)) #
  print(type(d)) #
  可以使用Python中内置的函数对变量类型进行转换。
  int():将一个数值或字符串转换成整数,可以指定进制。
  float():将一个字符串转换成浮点数。
  str():将指定的对象转换成字符串形式,可以指定编码。
  chr():将整数转换成该编码对应的字符串(一个字符)。
  ord():将字符串(一个字符)转换成对应的编码(整数)。
  下面的例子为大家演示了Python中的类型转换。
  """
  Python中的类型转换
  Version: 0.1
  Author: 骆昊
  """
  a = 100
  b = 12.345
  c = 'hello, world'
  d = True
  # 整数转成浮点数
  print(float(a)) # 100.0
  # 浮点型转成字符串 (输出字符串时不会看到引号哟)
  print(str(b)) # 12.345
  # 字符串转成布尔型 (有内容的字符串都会变成True)
  print(bool(c)) # True
  # 布尔型转成整数 (True会转成1,False会转成0)
  print(int(d)) # 1
  # 将整数变成对应的字符(97刚好对应字符表中的字母a)
  print(chr(97)) # a
  # 将字符转成整数(Python中字符和字符串表示法相同)
  print(ord('a')) # 97
  总结
在Python程序中,我们可以使用变量来保存数据,变量有不同的类型,变量可以做运算(下一课会有详细的讲解),变量还可以进行类型转换。

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