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 中保存着数据的内存中的地址
- 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是第二个贴在数字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 都是靠 引用 来传递来的
代码演练
def test(num):
print("在函数内部 %d 对应的内存地址是 %d" % (num, id(num)))
# 1> 定义一个字符串变量
result = "hello"
print("函数要返回数据的内存地址是 %d" % id(result))
# 2> 将字符串变量返回,返回的是数据的引用,而不是数据本身
return result
# 1、定义一个数字的变量
a = 10
# 数据的地址本质上就是一个数字
print("a 变量保存数据的内存地址是 %d" % id(a))
# 2、调用test函数,本质上传递的是实参保存数据的引用,而不是实参保存的数据
# 注意:如果函数有返回值,但是没有定义变量接收
# 程序不会报错,但是无法获得返回结果
r = test(a)
print("%s 的内存地址是 %d" % (r, id(r)))
运行结果
a 变量保存数据的内存地址是 140709859870656
在函数内部 10 对应的内存地址是 140709859870656
函数要返回数据的内存地址是 2274900177008
hello 的内存地址是 2274900177008
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
代码演练
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("修改数据后列表的内存地址 %d" % id(demo_list))
demo_dict = {"name": "xiaoming"}
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"] = "zhangsan"
print("修改数据后字典的内存地址 %d" % id(demo_dict))
运行结果
定义列表后的内存地址 2665381757056
修改数据后列表的内存地址 2665381757056
定义字典后的内存地址 2665381720320
修改数据后字典的内存地址 2665381720320
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
- 接受一个 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
- 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():
# 定义一个局部变量
# 1、出生:执行了下方代码之后,才会被创建
# 2、死亡:函数执行完成之后
num = 10
print("在demo1 函数内部的变量是 %d" % num)
def demo2():
# 错误信息:name 'num' is not defined
# print("%d" % num)
pass
# 在函数内部定义的变量,不能在其他位置使用 错误信息: name 'num' is not defined
# print("%d" % num)
demo1()
demo2()
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
# 全局变量
num = 10
def demo1():
print("demo1----> %d" % num)
def demo2():
print("demo2----> %d" % num)
demo1()
demo2()
注意:函数执行时,需要处理变量时 会:
1、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
2、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
3、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(即 使用赋值语句修改全局变量的值)
# 全局变量
num = 10
def demo1():
# 希望修改全局变量的值
# 在Python 中,是不允许直接全局变量的值
# 如果使用赋值语句,会在函数内部,定义一个局部变量
num = 99
print("demo1----> %d" % num)
def demo2():
print("demo2----> %d" % num)
demo1()
demo2()
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(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
- 如果在函数内部需要修改全局变量,需要使用global进行声明
# 全局变量
num = 10
def demo1():
# 希望修改全局变量的值-使用global声明一下变量即可
# global 关键字会告诉解释器后面的变量是一个全局变量
# 再使用赋值语句时,就不会创建局部变量
global num
num = 99
print("demo1----> %d" % num)
def demo2():
print("demo2----> %d" % num)
demo1()
demo2()
3)全局变量定义的位置
- 为了保证所有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
# 注意:在开发时,应该把模块中的所有全局变量
# 定义在函数上发,就可以保证所有函数可以正常访问到每一个全局变量了
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,所有程序会报错!
代码结构示意图如下
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
gl_num = 10
gl_title = "Python程序员"
gl_name = "张三"
def demo():
# 如果局部变量的命名与全局变量命名相同
# PyCharm会在局部变量下方增加灰色的波浪线
num = 99
print("%d" % num)
print("%s" % gl_title)
print("%s" % gl_name)
demo()
提示:具体的要求格式,各公司要求可能会有差异