【python零基础入门到就业】008、Python中的变量（超详细）

前言

在Python编程中，变量是一个非常基础且重要的概念。它们允许我们存储和操作数据。本文将详细介绍变量的概念及其在Python中的使用方法，并通过简图帮助你更好地理解。

1. 什么是变量？

变量是一个用于存储数据的容器。可以把变量想象成一个带有标签的盒子，你可以在这个盒子里放入不同的东西（数据）。通过变量名（标签），你可以随时访问和操作存储在其中的数据。变量的定义格式如下：

示例：

name = "Alice"
age = 25

在上面的示例中，name和age都是变量，分别存储了字符串 “Alice” 和整数 25。

变量示意图

+---------+       +-------+
|  name   | ----> | Alice |
+---------+       +-------+

+---------+       +------+
|   age   | ----> |  25  |
+---------+       +------+

2. 变量的命名规则

在命名变量时，需要遵循以下规则：

1. 变量名只能包含字母、数字和下划线（_）。
2. 变量名必须以字母或下划线开头。
3. 变量名区分大小写（例如，name和Name是两个不同的变量）。
4. 变量名不能是Python的关键字（如if, else, for, while等）。

示例：

my_var = 10    # 有效的变量名
myVar = 20     # 有效的变量名
_my_var = 30   # 有效的变量名
myVar2 = 40    # 有效的变量名
2myVar = 50    # 无效的变量名，不能以数字开头

3. 变量的类型

Python是一种动态类型语言，这意味着你不需要显式地声明变量的类型。变量的类型是由赋值语句中的值决定的。常见的变量类型包括：

• 整数 (int)
• 浮点数 (float)
• 字符串 (str)
• 布尔值 (bool)
• 列表 (list)
• 元组 (tuple)
• 字典 (dict)
• 集合 (set)

示例：

num = 10                # 整数
price = 19.99           # 浮点数
name = "Alice"          # 字符串
is_student = True       # 布尔值
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]  # 列表
coordinates = (10.0, 20.0)  # 元组
person = {"name": "Alice", "age": 25}  # 字典
unique_numbers = {1, 2, 3}  # 集合

变量类型示意图

+---------+       +------+
|   num   | ----> |  10  |  # 整数
+---------+       +------+

+---------+       +-------+
|  price  | ----> | 19.99 |  # 浮点数
+---------+       +-------+

+---------+       +-------+
|  name   | ----> | Alice |  # 字符串
+---------+       +-------+

+-------------+   +-------+
| is_student  | ->| True  |  # 布尔值
+-------------+   +-------+

+---------+         +---------------------------+
|  fruits  | ---->  | ["apple", "banana", ...]  |  # 列表
+---------+         +---------------------------+

+---------------+   +--------------+
| coordinates   | ->| (10.0, 20.0) |  # 元组
+---------------+   +--------------+

+---------+        +-----------------------------+
| person  | ---->  | {"name": "Alice", "age": 25}|  # 字典
+---------+        +-----------------------------+

+---------------+   +-------------+
| unique_numbers| ->| {1, 2, 3}   |  # 集合
+---------------+   +-------------+

4. 变量的赋值

在Python中，可以使用等号（=）来给变量赋值。赋值操作会将右侧的值存储到左侧的变量中。

示例：

x = 5           # 将整数 5 赋值给变量 x
y = 3.14        # 将浮点数 3.14 赋值给变量 y
name = "Bob"    # 将字符串 "Bob" 赋值给变量 name

5. 变量的使用

一旦变量被赋值，你可以随时使用它们来执行各种操作，例如数学运算、字符串拼接等。

示例：

a = 10
b = 20
sum = a + b
print(sum)      # 输出：30

first_name = "Alice"
last_name = "Smith"
full_name = first_name + " " + last_name
print(full_name)    # 输出：Alice Smith

6. 变量的重新赋值

变量可以被重新赋值，这意味着你可以改变变量中存储的数据。

示例：

x = 10
print(x)       # 输出：10
x = 20
print(x)       # 输出：20

7. 多个变量赋值

Python支持同时将多个变量赋值为多个值。这使得代码更加简洁。

示例：

a, b, c = 1, 2, 3
print(a)  # 输出：1
print(b)  # 输出：2
print(c)  # 输出：3

8. 变量的交换

交换两个变量的值在Python中非常简单，不需要借助临时变量。

示例：

a = 1
b = 2
a, b = b, a
print(a)  # 输出：2
print(b)  # 输出：1

9. 变量的作用域

变量的作用域是指变量可以被访问的范围。在Python中，变量的作用域分为局部作用域和全局作用域。

• 局部作用域： 在函数内部定义的变量，只能在函数内部访问。
• 全局作用域： 在函数外部定义的变量，可以在整个程序中访问。

示例：

def my_function():
    local_var = 10    # 局部变量
    print(local_var)

my_function()         # 输出：10
print(local_var)      # 报错：NameError: name 'local_var' is not defined

global_var = 20       # 全局变量
print(global_var)     # 输出：20

10. 全局变量与局部变量

如果需要在函数内部修改全局变量，可以使用 global 关键字。

示例：

x = 5

def my_function():
    global x
    x = 10

my_function()
print(x)  # 输出：10

小结

本文介绍了Python中的变量，涵盖了变量的基本概念、命名规则、类型、赋值、使用、交换、多变量赋值以及作用域。理解变量的基本用法是学习编程的重要一步。希望本文能帮助你更好地理解Python中的变量。