中职电子与信息：《yhon小屋》1-3-1 变量与内置数据类型.docx

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1、Python小屋之一 Python基础1.3变量、运算符与表达式1.3.1 变量与内置数据类型对象是Python最基本的概念之一，在Python中的一切都是对象，常用的内置对象如表 所示。除此之外，还有大量的标准库对象和扩展库对象，标准库是Python默认安装 的，但需要导入之后才能使用其中的对象，扩展库对象则需要先安装扩展库然后再导入并使 用其中的对象。在Python中可以创建任意类型的变量，一般情况与对象的概念不作严格的 区分。对象类型示例简要说明数字1234, 3. 14, 1.3e5, 3 + 4j数字大小没有限制，且支持复数及其 运算字符串swfu , I love China”,

2、，Python，字符串使用单引号、双引号、三引号 作为界定符列表1,2,-c2所有兀素放在一对方括号中，兀素之 间使用逗号分隔字典1food, 2: taste, 3: import，所有元素放在一对大括号中，元素之 间使用逗号分隔，元素形式为“键： 值”元组(2, -5, 6)所有元素放在一对圆括号中，元素之 间使用逗号分隔文件f=open ( data, dat, rb)open是Python内置函数，使用指定 的模式打开文件集合set (a, b, c), ，a，,，b，,，c，所有元素放在一对大括号中，元素之 间使用逗号分隔，元素不允许重复布尔型True, False空类型None编程

3、单元函数（使用def定义） 类（使用class定义）类和函数都属于可调用对象表 在Python中，不需要想Java那样事先声明变量名及其类型，直接赋值即可创建各种类 型的对象变量，并且变量的类型是可以改变的。例如，语句： x = 3创建了整型变量X,并赋值为3 x = Hello World创建了字符串变量x,并赋值为Hello World x = 1,2,3创建了列表对象x,并赋值为1,2,3。这一点同样适用于元组、字典、集合以及Python 其他任意类型的对象，以及自定义类型的对象。虽然不需要再使用之前显式地声明变量机器类型，但是Python仍属于强类型编程语言, Python解释器会根据

4、赋值来自动推断变量类型。每种类型的对象支持的运算也不完全一样， 因此在使用变量时需要程序员自己确定所进行的运算是否合适，以免出现异常或者意料之外 的结果。Python还是一种动态类型语言，也就是说，变量的类型可以随时变化。如下代码块 1.3.1.1 所小：1 x = 32 print(type(x)#内置函数type用来返回变量类型3 4 5 x = Hello World6 print(type(x)7 8 9 x =17,310 print(type(x)11class list12 13 isinstance(3,int) #内置函数isinstance。用来测试对象是否为指定类型的实例

5、14 True15 16 isinstance(Hello World,str)17 True18 代码块代码块中首先创建了整型变量x ,然后又分别创建了字符串和列表类型的变量 X。当创建了煮饭吃类型的变量X之后，之前创建的整型变量X自动失效；创建列表对象 X只有，之前创建的字符串变量X自动失效。可以将该模型理解为“状态机”，除非显式修 改变量类型或删除变量，否则变量将一直保持之前的类型。小提示：在Python中可以使用变量表示任意大的数字，不用担心范围的问题，但是对 于浮点数的计算由于精确度的问题偶尔可能会出现略显奇葩的结果。如代码块所示： 1 9999 * 99 #这里*是幕乘运算符23

6、4 0.3+ 0.2#实数相加5 0.56 7 0.4 - 0.1#实数相减8 0.30000000000000004#这个结果很奇怪吧，我再补充一篇文章来介绍这个吧9 10 0.4-0.1 =0.311 False12 代码块Python支持复数运算，如代码块所示：1 x = 3 + 4j#使用j或J表示复数虚部2 y = 5 + 6j3 4#复数之间的加、减、乘、除5 x + y6 (8+10j)7 x - y8 (-2-2j)9 x * y10 (9+38j)11 x / y12 (0.6393442622950819+0.03278688524590165j)13 14 abs(x)1

7、5 5.016 x.imag17 4.018 x.real19 20 abs(x)21 5.022 x.imag23 4.024 x.real#复数的模#复数的虚部#复数的实部19 3.020 x.conjugate() #复数x的共初复数21 (3-4j)22 代码块拓展知识：拓展一：Python标准库fractions中的Fraction对象支持分数运算，如代码块所1 from fractions import Fraction2 x = Fraction(3,5)#仓1|建分数3 y = Fraction(3,7)4 x5 Fraction(3, 5)6 x.numerator#分子73

8、8 x.denominator#分母9510 11#分数之间的四则运算，支撑通分12 x + y13 Fraction(36, 35)14 15 x - y16 Fraction(6, 35)17 18 x * y19 Fraction(9, 35)20 21 x / y22 Fraction(7, 5)23 24 x * 2#分数与数字之间的运算25 Fraction(6, 5)26 代码块拓展二：Python decimal模块解决浮点数运算的精确度问题，如代码块所示: 1 0.1 + 0.1 + 0.1 = 0.3False2 0.1 + 0.1 + 0.13 0.30000000000

9、00000478#什么情况，不相等啊9 #可见Python中的浮点数的存储是不精确的。10 #因为Python内置的二进制浮点数实现float是不精确的，这是二进制的问 题。不过直观看上去，二进制浮点数与实际数值的差距很小。但金融应用、科学 计算等需要精确十进制表达的场合就不行了，为了确保十进制表达的场合就不行了，为 了确保十进制数位精度，或者用户希望计算结果与手算相符的场合。Decimal重现了手 工的数学运算。高精度使Decimal可以执行二进制浮点数无法进行的模运算和等值测 试。13 14 #下面正式进入decimal模块的学习15 from decimal import Decimal

10、16 Decimal(7.1) / Decimal(3.1),)18 19#(l)Decimal()的参数是字符串，如果不注意这一点，把浮点数作为参数传递进 来，得到的结果还是不精确的20 Decimal(O.l) + Decimal(O.l) + Decimal(O.l)21 22 23 #计算结果返回的还是Decimal类型，可以用float。函数将其转换为浮点数24 a = Decimal(7.1) / Decimal(3.1)25 float(a)26 2.290322580645161527 28 #如果计算结果应该是整型的，还可以通过int()函数转化为整型29 b = Decim

11、al(l.O) + Decimal(l.O)30 int(b)31232 #如果计算结果应该为浮点型的，通过int()函数转化回事什么结果呢33 c = Decimal(l.O) + Decimal(l.l)34 int(c)35 236 37 d = Decimal(*1.5) + Decimal(l.l)38 int(d)39 240 #看来int()是直接将浮点数的小数部分舍去了41 # (3)浮点数计算中经常会遇到的一个问题，两数向除，但不能相除的情况43 Decimal(2) / Decimal(3)44 DecimalCO.6666666666666666666666666667)

12、45 #小数点后面这么多位，可是要这么多位没什么用46 #可以事先定义一下Decimal计算的精度47 48 from decimal import getcontext49 getcontext().prec = 4#设置小数点精度而 450 DecimalCl.O) / Decimal(3.0)51 Decimal(0.3333)52 代码块拓展三：字符串和元组属于不可变序列，不能通过下标的方式来修改其中的元素值，如 代码块所示：lx = (1,2,3) x2 (1, 2, 3)xl = 5#元组是不可变序列，不支持元素值的修改3 Traceback (most recent call l

13、ast):4 File , line 1, in xl = 55 TypeError: tuple object does not support item assignment6 y = I love China#字符串是不可变序列，不支持元素值的原位改变 y0 = We7 Traceback (most recent call last):8 File , line 1, in y0 = We9 TypeError: str object does not support item assignment代码块拓展四：在Python中，允许多个变量值指向同一个值，如代码块所示：1 x = 3

14、 id(x) #获取变量x在内存中的地址3 5016786084 y = x id(y)7501678608代码块然而，继续上面的示例代码，当其中一个变量修改值以后，其内存地址将会变化，但着 并不影响另一个变量的地址，如代码块所示：5 x += 6 id(x) #这x已经不是之前的x 了3 5016788006 y637 id(y) #这y还是之前的y85016786089 代码块在拓展四的代码中，内置函数id()用来返回变量所指的内存地址。可以看出，在Python 中修改变量值的操作，并不是直接修改变量的值，而是修改了变量指向的内存地址(引用)。 这是因为Python解释器首先读取变量x原来

15、的值，然后将其加6,并将结果存放于内存中， 最后将变量x指向该结果的内存空间。Python采用的是基于值的内存管理方式，如果为不同变量赋值为相同值，这个值在内存 中只有一份，多个变量指向同一块内存地址，前面的几段代码也说明了这个特点。如代码块 1.3.1.9 所不。1 I = 1,1,1id(l0)=id(ll)=id(l2)2 True5#可见，列表I的三个元素的内存地址都是相同的代码块当一个变量不再使用时，可以使用del命令将其删除。Python具有自动内存管理功能， 类似于Java的内存垃圾回收机制，对于没有任何变量指向的值，Python自动将其从内存中 删除，至于什么时候删，由程序决定

16、。Python会自动跟踪所有值，并自动删除没有变量指向 的内存中的值。最后，在定义变量名的时候，需要注意以下几个问题：(1)变量名必须以字母或下划线开头，但下划线开头的变量有特殊含义，这部分在第 四章介绍。(2)变量名中不能有空格或标点符号(括号、引号、逗号、斜线、反斜线、冒号、句 号、问号)。(3)不能使用关键字作为变量名，可以导入keyword模块后使用print(keyword.kwlist) 查看所有关键字，需要注意，随着Python版本的变化，关键字列表可能也会有变化，如代 码块所示：1 import keyword p ri nt( key word. kwl ist)2 Fals

17、e*, None, True, and, as, assert, break, class, continue, def, del, elif, ,else1, except, finally1,for, from, global, if, import, in, is, lambda, nonlocal, not, or, pass, raise, return； try, while, with, yield3 #或者还有更简单的方法，直接判断自定义的变量名是不是关键字 xyz = 04 key wo rd. i s key wo rd (xyz)False10#说明变量名xyz不是关键字

18、代码块(4)不建议使用系统内置的模块名、类型名或函数名以及导入的模块名及其成员名作 为变量名，这会改变其类型的含义，甚至会导致其他代码无法正常执行。可以通过dir(_builtins)查看所有内置对象名称。(5) Python变量名对英文字母大小写敏感，如student和Student是不同的变量。拓展五：Python变量不直接存储值，而是存储对象的引用，正是这个特定使得Python 变量类型可以动态改变，随时可以指向另外一个完全不同类型的对象。为变量赋值时，首先 在内存中寻找一块合适的区域把值存放于其中，然后把这个内存地址赋值给变量。拓展六：Python字符串对象提供了一个方法isidentifier。可以用来判断指定字符串是否 可以作为变量名、函数名、类名等标识符。如代码块所示：1 abc.isidentifierOTrue2 Sabc.isidentifierO3 False4 _3abc.isidentifier()True5 _3abc.isidentifier()True6 ,_3abc.isidentifier()False7 a,bc.isidentifierOFalse8