Python数据类型深入学习之数字

一. 数字常量

1. 下面来看看Python的数字常量中都要哪些类型：

数字	常量
129，-89，0	一般整数
9999848499999L，4594646469l	长整型数(无限大小)
1.232，3.14e-10，4E203，3.0e+210	浮点数
0177，x9ff，0XFF	整数的八进制和十六进制数
2+5j，2.0+6.0j，3J	复数常量

这里需要注意的是：如果整数常量以l或L结尾，那么它就变成了Python的长整型数。当一个整数的值超过32位时，它会自动变换为长整型数，不需要自己输入字母L。八进制数以数字0开头，后面接数字0-7构成的字符串。十六进制数以0x或0X开头，后面接十六进制的数字0-9和A-F。十六进制中的字符是不区分大小写的！

2. 内置数学工具和扩展(用于处理数字对象的工具)

　(1)操作符如下表所示：

注意：在Python的新版本中x<>y的用法已经被取消，目前只能用x!=y

　(2)操作符的优先级

　　在上图中越靠后的操作符优先级越高。

　(3)混合类型的数字运算时自动升级

　　意思就是，当两个不同类型的数字进行运算时，Python首先会将被操作的对象转换成其中最复杂的操作对象，然后在进行同类型的对象运算。因此，Python有划分数字类型复杂度的准则：整型<长整型<浮点数<复数

注意：整数和浮点数的除法运算是不一样的，例子如下：

　

　(4)除法：传统除法，Floor除法，真除法

　　①X / Y 传统除法，在Python2.7版本中后之前的版本中，这个除法对整数相除得到的结果会省去小数部分，对于浮点数会保留小数部分。但是在3.0版本之后就变成了真除法（无论任何类型都会保留小数部分）

　

　  

　　②X // Y Floor除法，不考虑操作对象的类型，总会省略结果的小数部分。不论是2.0版本还是3.0版本

3. 位操作

　Python的另一个特点是，也支持像C语言中的大多数数学表达式，比如实现位移和布尔操作等。

　

　上面的二进制1左移了两位，成为二进制4，由0001---->0100

4. 长整型数  在Python中，一个长整型数可以任意大

5. 八进制和十六进制数   Python中有一些内置函数支持十进制与八进制和十六进制之间的相互转换

　oct()函数：十进制---->八进制

　hex()函数：十进制---->十六进制　　

　int()函数：可以将一个数字字符串(指八进制或十六进制数)转化为整数。int('0100') -->100，int('0100', 8) -->64，int('0x40', 16) -->64

6. 常用的数学工具：math模块，random模块，内置函数int()，round()等。这里需要注意的是：在使用之前，模块必须导入，内置函数不用。

7. 小数数字　小数对象跟浮点数不同，但是有共同之处：都有固定的精度。然而浮点数对象的数学运算在精度方面有缺陷，比如当计算0.1+0.1+01-0.3的时候，结果应该为0，然而并不是：

　

　对于小数对象可以更正结果：

　

　另外decimal中context对象可以设置小数精度：

　

8. 布尔型

　在Python中布尔型比较特殊，首先它的值为True 和 False。 注意这里的首字母必须大写，不然会报错！！这是区别于其他语言的地方。并且在Python中True 可以作为数字1参与数学运算。

　

9. 动态类型介绍

　在执行a = 3 这行程序时，我们并没有声明变量的类型，Python内部都做了什么工作呢？

　(1) 创建一个对象来代表值3

　(2) 创建一个变量a，如果它还没有被创建的话

　(3) 将变量与新的对象相连接

　

　通过上图可以看出变量和对象是保存在内存中的不同部分，并通过连接相关联。变量总是连接到对象，绝对不会连接到其他变量上。在内部事实上是到对象内存空间的一个指针，在Python中从变量到对象的连接称作引用。即引用是一种关系，以内存中的指针的形式实现。一旦变量被使用，Python自动跟随这个变量到对象的连接。

　(4) 对象的垃圾收集

　　每当一个变量名被赋予了一个新的对象，之前的对象占用的空间就会被回收(如果它没有被其他的变量名或对象引用的话)。这种自动回收对象空间的技术称作垃圾收集。当变量被赋予一个新的对象时，它的前一个对象的空间会被回收，并且对象的空间自动放入自由内存空间池，等待后来的对象使用。

　(5) 共享引用

　

　这里变量a和b都引用了相同的对象(也就是说，指向了相同的内存空间)。在Python中称作共享引用。

　下面看这个引用：

　

　这个引用结构如下：

　

　看下面的赋值语句：

　

　注意一点，对象的引用值在此过程中逐个丢弃，每一次x被赋值给一个新的对象，Python都回收了对象的空间，在Python内部，通过保持用每个对象中的计数器记录引用 到这个对象上的 次数来完成这一功能。一旦这个计数器被设置为零，这个对象的内存空间就会自动回收。像上图中的赋值过程，每次x被赋值给一个新的对象，前一个对象的引用计数器变为零，导致它的空间被回收。

　(6) 共享引用和在原处修改

　　所谓在原处修改，是指具有可变性的数据对象，比如列表。下面看这样的操作：

　　

　　修改L1的第一个元素，对L1对象产生了影响，L2和L1引用的是同一对象，因此L2也发生了变化。那么怎么才能在修改L1的时候，不对L2产生影响呢？这就用到了Python的拷贝对象，而不是创建引用。能进行拷贝的方法很多，比如copy模块，内置列表函数(分片操作)。分片是最常用的.

　　

　(7) 共享引用和相等

　　在Python中，对于小的整数和小的字符串，可能并没有被回收；相反的，它将可能被保存在一个系统表中(缓存机制)。由于Python的引用模型，在Python中有两种不同的方法判断是否相等：

　　① == 操作符： 测试两个被引用的对象是否具有相同的值；

　　② is 操作符：检查两个变量是否指向同一个对象。如果相同，返回True,否则False。实质上is是比较实现引用的指针。

　　举例如下：

　　

　　再看小的数字的情况：

　　 

　　为什么这里的is的结果是True呢？因为小的数字和字符串被缓存和复用了！

　  注意：Python中提供了可以查询对象被引用次数的函数：sys.getrefcount(对象名)