Python基础之数据类型和变量

数据类型

​ 计算机顾名思义就是可以做数学机器，可以处理各种数值，计算机还能处理文本、图形、音频、视频、网页等各种各样的数据，不同的数据是需要定义不同的数据类型的，在Python中，能够直接处理的数据类型有以下几种：

整数	浮点数	字符串	布尔值	空值	变量	常量

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整数

Python可以处理任意大小的整数，也包括负整数，在程序中表示方法和数学上的写法是一模一样的，

例如：

1 ，100，-3000，0，等等。

计算机由于是使用二进制，所以有时候用十六进制表示整数比较方便，十六进制用 0x 前缀和 0-9，a-f表示，

例如：

0xff00，0xa5b4c3b2 ，等等。

对于很大的数，例如：10000000000，很难数清楚有几个0，Python允许在数字中间加 _ 分隔开来，可以写成：

10_000_000_000和10000000000，在Python中表示是一样的情况。十六进制数也可以写成0xa1b2_c3d4。

浮点数

浮点数也就是小数，之所以称为浮点数，是因为按照科学记数法表示时，一个浮点数的小数点位置是可变的，比如，1.23x10^9和12.3x10^8是完全相等的。浮点数可以用数学写法，如1.23，3.14，-9.01，等等。但是对于很大或很小的浮点数，就必须用科学计数法表示，把10用e替代，1.23x10^9就是1.23e9，或者12.3e8，0.000012可以写成1.2e-5，等等。

整数和浮点数在计算机内部存储的方式是不同的，整数运算永远是精确的（除法难道也是精确的？是的！），而浮点数运算则可能会有四舍五入的误差。

字符串

字符串是以单引号 ’ 或双引号 ” 包括起来的任意文本，比如 ’abc‘ ，“cbz”等等。请注意， ’ ‘ 或 “ ” 本身只是一种表示方式，不是字符串的一部分，因此字符串 ’abc‘ 只有 a, b, c这3个是字符。

如果 ‘ 本身也是一个字符，那就可以用 “ “ 扩起来，比如 “I‘m ok” 包含的字符 I , ’ ，m ，空格 ，0 ，k ，这个6个字符。

如果字符串内部既包含 ‘ 又包含 “ 怎么办？可以用转义字符 \ 来表示，比如：

‘ I \ ‘m \ “OK \ “ ! ‘

表示字符串的内容是：

I’m “OK”!

转义字符 \ 可以转义很多字符，比如 \n 表示换行，\t表示制表符，字符 \ 本身也要转义的话，用 \ \表示字符表示 \，可以在Python的交换式命令行用 print（）打印字符串看看：

如果字符串里面有很多字符都需要转义，就需要加很多 \ ,为了简化，python还允许用 r’’ 表示 ’ ‘ 内部的字符串默认不转义：

如果字符串内部有很多换行，用 \n 写在一行里不好阅读，为了简化，python允许用 ‘’’ ‘’’ 的格式表示多行内容，

是交换式命令行内输入，请注意在输入多行内容的时候先输入：

print（```line1

line2

line3

再输入 ``` ）执行该语句并打印结果。

布尔值

布尔值和布尔代数的表示是完全一样的，一个布尔值只有 True、False两种值，要么True,要么False,在Python中，可以直接用True、False表示布尔值（请注意大小写），也可通过布尔值运算计算出来：

布尔值可以用and、or和not运算。

and 运算是与运算，只有都是条件都是True,and运算结果才是True:

or 运算是或运算，只要其中一个为True,or运算结果就是True:

not 运算是非运算，它是一个单目运算符，把True变成False,False变成True:

布尔值经常用在条件判断中，比如：

空值

空值是Python里的一个特殊的值，用 None表示，None不能理解为 0，因为0是有意义的，而None是一个特殊的空值。

此外，Python还提供了列表、字典等多种数据类型，还允许创建自定义数据类型，后面会一一讲解。

变量

变量的概念基本上和初中代数的方程变量是一致的，只是在计算机程序中，变量不仅可以是数字，还可以是人员数据类型。

变量在程序中就是用一个变量名表示了，变量名必须是大小写英文、数字和 _的组合，且不饿能数字开头，比如：

a = 1

a是变量，是一个整数。

t_007 =’t007’

变量t_007是一个字符串。

Answer = True

变量Answer是一个布尔值 True。

在Python中，等号=是赋值语句，可以把任意数据类型赋值给变量，同一个变量可以反复赋值，而且可以是不同类型的变量，例如：

a = 123 # a是整数
print(a)
a = ‘ABC’ # a变为字符串
print(a)

这种变量本身类型不固定的语言称之为动态语言，与之对应的是静态语言。静态语言在定义变量时必须指定变量类型，如果赋值的时候类型不匹配，就会报错。例如Java是静态语言，赋值语句如下（// 表示注释）：

int a = 123; // a是整数类型变量

a = “ABC”; // 错误：不能把字符串赋给整型变量

和静态语言相比，动态语言更灵活，就是这个原因。

请不要把赋值语句的等号等同于数学的等号。比如下面的代码：

x = 10
x = x+2

如果从数学上理解x = x + 2那无论如何是不成立的，在程序中，赋值语句先计算右侧的表达式x + 2，得到结果12，再赋给变量x。由于x之前的值是10，重新赋值后，x的值变成12。

最后，理解变量在计算机内存中的表示也非常重要。当我们写：

a = ‘ABC’

时候，Python解释器干了两件事情：

1、在内存中创建了一个’ABC’的字符串；

2、在内存中创建了一个名为a的变量，并把它指向’ABC’。

也可以把一个变量a赋值给另一个变量b，这个操作实际上是把变量b指向变量a所指向的数据，例如下面的代码：

最后一行打印出变量b的内容到底是’ABC’呢还是’XYZ’？如果从数学意义上理解，就会错误地得出b和a相同，也应该是’XYZ’，但实际上b的值是’ABC’，让我们一行一行地执行代码，就可以看到到底发生了什么事：

执行a = ‘ABC’，解释器创建了字符串’ABC’和变量a，并把a指向’ABC’：

执行b = a，解释器创建了变量b，并把b指向a指向的字符串’ABC’：

执行a = ‘XYZ’，解释器创建了字符串’XYZ’，并把a的指向改为’XYZ’，但b并没有更改：

所以，最后打印变量b的结果自然是’ABC’了。

常量

所谓常量就是不能变的变量，比如常用的数学常数π就是一个常量。在Python中，通常用全部大写的变量名表示常量：

PI = 3.14159265359

最后解释一下整数的除法为什么也是精确的。在Python中，有两种除法，一种除法是/：

>>> 10 / 3
3.3333333333333335

/ 除法计算结果是浮点数，即使是两个整数恰好整除，结果也是浮点数

>>> 9 / 3
3.0

还有一重除法是 //，称为地板除，两个整数的除法仍然是整数：

>>> 10 // 3
3

你没有看错，整数的地板除//永远是整数，即使除不尽。要做精确的除法，使用/就可以。

因为//除法只取结果的整数部分，所以Python还提供一个余数运算，可以得到两个整数相除的余数：

>>> 10 % 3
1

无论整数做 // 除法还是取余数，结果永远是整数，所以整数运算结果永远是精确的。

小结

Python支持多种数据类型，在计算机内部，可以把任何数据都看成一个“对象”，而变量就是在程序中用来指向这些数据对象的，对变量赋值就是把数据和变量给关联起来。

对变量赋值x = y是把变量x指向真正的对象，该对象是变量y所指向的。随后对变量y的赋值不影响变量x的指向。

注意：Python的整数没有大小限制，而某些语言的整数根据其存储长度是有大小限制的，例如Java对32位整数的范围限制在【-2147483648-2147483647】。

Python的浮点数也没有大小限制，但是超出一定范围就直接表示为inf（无限大）。

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