Python系列 08 变量与常量

标识符与对象

在Python中有一个核心的概念，叫做一切皆对象。

我们定义的数据、资源等皆可称之为对象，对象均存放在内存中。

而如果要使用这个对象，则必须通过标识符与对象进行绑定，说的通俗一点就是，为对象取一个名字。

一般来讲，一次绑定分为三部分操作：

• 创建资源对象（值）
• 创建标识符（名字）
• 建立绑定关系（赋值符号）

如下所示：

整个绑定的过程，被称为常量\变量赋值或者对象定义，用=号将标识符与对象进行链接。

如下所示，我们用多个对象表示一个人的信息：

name = "yunya"
age = 18
height = 1.92

print("name : %s\nage : %s\nheight : %s\n" % (name, age, height))

# name : yunya
# age : 18
# height : 1.92

先定义后使用

对象必须先定义，后使用，如果未定义就使用则会抛出异常。

print("My name is :", name)
name = "yunya"

# NameError: name 'name' is not defined

命名风格

下面介绍几种常用的标识符命名方式：

• Camel-Case之小驼峰式：个人比较喜欢的风格，但是Python中并不建议使用小驼峰。

  单词开头的字母小写，而后每个单词的分割首字母采用大写形式：

  userAge = 18
  

• Camel-Case之大驼峰式：大驼峰式在Python中比较常见，一般定义类名时使用，不要滥用大驼峰。

  每个单词都首字母都大写

  UserInfo = {}
  

• 匈牙利类型标记法：前面的小写字母为变量类型，如，i代表int类型、s代表str类型：

  iUserAge = 18
  

• 蛇形命名法：小写+下划线，是Python中更推荐使用的标识符命名方式：

  user_age = 18
  

命名规范

标识符的命名需要遵从以下规范：

标识符应当见名知意

标识符由数字，字母，下划线组成。并且开头不能为数字

标识符不能使用Python中的关键字

错误的示范：

$name = 'yunya'  # 具有特殊字符
1year = 365      # 数字开头
*_size = 1024    # 具有特殊字符
and = 123        # 使用了关键字      

年级 = 3          # 强烈不建议使用中文（占用内存大）
(color) = 'red'  # 虽然这种命名方式可行但是也极为不推荐

正确的示范：

name = 'yunya'
__age = 18      # Python中双下划线开头的标识符一般有隐私的这种说法，因此一般不建议使用
page_1 = 'home page'

同时，个人十分不推荐在标识符中加上任何的数字，这样的做法显得很莽撞。如item1，item2等…

绑定映射

Python中所有的数据均被称之为对象（object），对象存放至堆（heap）区内存中。

在对象存入堆区内存时，会为对象开辟一块内存空间并保存。

而在栈（stack）区内存中，则存放对象的引用（reference），即对象在堆区内存中的地址。

当一个对象被赋值给一个标识符后，在栈区内存中会创建一种映射（mapping）关系，此时标识符和对象就建立了联系，并且标识符本身也会被存放至栈区内存中。

name = "yunya"
age = 18   
height = 1.92

盒子声明

在很多其他的编程语言中，声明一个数据的过程可以被称作盒子声明，当遇到赋值操作时，它会进行如下的流程：

• 创建一个具体的盒子（开辟内存，创建盒子，并且为盒子打上标识）
• 放入具体的数据（将对象放入盒子中）

而在Python中，则没有盒子声明这种说法，我更喜欢将它称作贴纸声明，当遇到赋值操作时，它会进行如下的流程：

• 先创建一个对象（自动的在遇到=符号时，开辟内存并创建对象，如果该对象已存在，则进行引用）
• 将=符号左侧的标识符与对象绑定（像贴纸一样）

两者对比一下：

1. 其他编程语言中总是先进行标识符盒子的初始化，再之后将数据对象放入盒子中
2. Python中总是先创建对象，并且再将标识符与对象做绑定

如下图所示：

引用传递

Python中所有的标识符与对象的绑定均为引用，不论是函数传参，单纯赋值等，标识符都与对象的内存地址做绑定，而不和对象本身的值做绑定。

Python中一个对象可以被多个标识符所引用，而一个标识符仅能引用一个对象。

你可以理解为Python中所有数据类型均为引用类型，没有值类型。

如下所示，我们将声明2个不同的标识符，标识符都指向了同一个int对象：

oldAge = 18
newAge = oldAge

print(id(oldAge))
print(id(newAge))

# 4550527568
# 4550527568

如下图所示：

在Golang中，如果进行上面的操作，因为盒子声明的缘故新的标识符newAge会创建出一片新的内存空间，并且将oldAge的值进行一次拷贝后存放至新内存空间中：

package main

import "fmt"

func main() {
    var oldAge int = 18
    var newAge int = oldAge
	fmt.Println(oldAge, &oldAge)
	fmt.Println(newAge, &newAge)
}

// 18 0xc42008e168
// 18 0xc42008e190

如下图所示：

变量

变量指的是该标识符所绑定的对象允许在运行时刻发生变化，是用来记录事物变化状态的一种东西。

举个例子：

• 进入游戏：等级为0
• 一天之后：等级为10
• 一月之后：等级为100

标识符（等级）与表示等级的对象所绑定，并且该等级在不断的变化，那么这个标识符可以称为变量标识符，与变量标识符绑定的对象是可以随意改变的：

# 进入游戏
level = 0

# 一天后
level = 10

# 一月后
level = 100

# 现在的等级
print(level)

# 100

变量命名

变量标识符的命名一般以蛇形命名法和小驼峰命名法为准。

不可使用大驼峰式命名法，同时全大写命名法也不要进行使用。

匿名变量

如果一个变量标识符为_，则代表该变量为匿名变量。

匿名变量的作用是当做一个垃圾桶，对于一些不会用到的对象可以命名为_，仅做到一个占位的作用，这在解构赋值中经常会被使用到。

其实官方没有匿名变量的定义，这也是Python社区中一条不成文的规定，因为实在是懒得对一个不用的对象想名字，干脆就用_进行命名。

常量

常量指的是该标识符所绑定的对象不允许在运行时刻发生变化，表示一个恒定的数据。

举个例子：

• 圆周率PI是恒定的，不能因为程序的运行而改变
• 人的性别是恒定的，不能因为程序的运行而改变

很遗憾，在应用领域来说Python并未提供常量的定义，但是在Python社区中有一个不成文的规定。

如果一个标识符所有字母都是大写的话，则认为该标识符是常量标识符：

PI = 3.1415926535897    
SEX = "男" 

常量池

上面说过，尽管在应用领域中Python并未提供常量的定义，但是在内部实现中处处可见常量的影子。

如小整数常量池就是一个很好的例子。

在其他的编程语言，类似Golang、JavaScript中，常量定义的关键词为const，很快你也会在Python中见到这个单词。

相关方法

id()

使用id()函数可拿到标识符所对应对象在堆区内存中的地址号。

name = "yunya"
print(id(name))  

# 2933298725640

type()

使用type()函数可获取到该标识符对应对象的数据类型，返回类本身。

name = "yunya"
print(type(name))  

# <class 'str'>

del

使用del跟上标识符名字，将对该标识符所关联的对象进行解绑操作，同时也会取消该标识符的定义，将其从栈区内存中抹去。

name = "yunya"
del name
print(name)  

# NameError: name 'name' is not defined