Python(二)---数据类型与变量、以及运算符

文章目录

  • 前言
  • 1.Python程序的构成
    • 1.1.代码的组织和缩进
    • 1.2.使用\行连接符
  • 2.对象和引用、标识符规则
    • 2.1.对象
    • 2.2.引用
    • 2.3.标识符规则
  • 3.变量和简单赋值语句
    • 3.1.变量的声明和赋值
    • 3.2.删除变量和垃圾回收机制
    • 3.3.常量
    • 3.4.链式赋值
    • 3.5.系列解包赋值
  • 4.最基本内置数据类型
    • 4.1.数字和基本运算符
    • 4.2.整数
      • 4.2.1.三种进制
      • 4.2.2.使用int()实现类型转换：
      • 4.2.3.自动转型：
      • 4.2.4.整数可以任意大
    • 4.3.浮点数(float)
    • 4.4.类型转换和四舍五入
    • 4.5.增强型赋值运算符
    • 4.6.时间的表示
    • 4.7.布尔值
  • 5.运算符
    • 5.1.逻辑运算符
    • 5.2比较运算符
    • 5.3.位运算
    • 5.4.加法操作补充
    • 5.5.乘法操作补充
    • 5.6.增强赋值运算符(补充)
    • 5.7.同一运算符
    • 5.8.整数缓存问题
    • 5.9.运算符优先级问题

前言

上一篇我们了解到了Python的特性，那么下面我们开始正式学习Python语言

1.Python程序的构成

  1. Python程序由模块组成。一个模块对应python源文件，一般后缀名是：.py
  2. 模块由语句组成。运行Python程序时，按照模块中语句的顺序依次执行
  3. 语句是Python程序的构造单元，用于创建对象、变量赋值、调用函数、控制语句等

1.1.代码的组织和缩进

很多编程语言通过字符(例如：花括号{})、关键字(例如：
begain/end)来划分代码块。同时，在配合代码的缩进增加可读性。
“龟叔”设计Python语言时，直接通过缩进来组织代码块。“缩进”成
为了Python语法强制的规定。
缩进时，几个空格都是允许的，但是数目必须统一。通常采用“四个
空格”表示一个缩进。
同时，也要避免将“tab制表符”或者tab与空格混合的缩进风格。目
前，常用的编辑器一般设置成：tab制表符就是4个空格

1.2.使用\行连接符

一行程序长度是没有限制的，但是为了可读性更强，通常将一行比
较长的程序分为多行。这是，我们可以使用\行连接符，把它放在行
结束的地方。Python解释器仍然将它们解释为同一行。

'''
使用\行连接符
'''
a='abcdefgh\
ijkl\
mn'
print(a)

2.对象和引用、标识符规则

2.1.对象

在这里插入图片描述
一定要记住在Python中一切皆是对象
每个对象由：标识（identity）、类型（type）、value（值）组成

1.标识用于唯一标识对象，通常对应于对象在计算机内存中的地址。使用内置函数id(obj)可返回对象obj的标识。
2.类型用于表示对象存储的“数据”的类型。类型可以限制对象的取值范围以及可执行的操作。
可以使用type(obj)获得对象的所属类型。
3.值表示对象所存储的数据的信息。使用print(obj)可以直接打印出值

对象的本质就是：
一个内存块，拥有特定的值，支持特定类型的相关操作

'''
对象：三大属性 id type value
'''
a=100
print(id(a))
print(type(a))
print(a)b='I love you'
print(id(b))
print(type(b))
print(b)

在这里插入图片描述
内存示意图

在这里插入图片描述
Python中的内存分布，跟Java的内存分布有点不同，大家学习的时候要注意区分。

2.2.引用

在Python中，变量也称为：对象的引用(reference)。变量存储的就是对象的地址。
变量通过地址引用了“对象”
变量位于：栈内存（压栈出栈等细节，后续再介绍）。
对象位于：堆内存。

Python是动态类型语言
变量不需要显式声明类型。根据变量引用的对象，Python解释器自动确定数据类型

2.3.标识符规则

基本用法
标识符规则：用于变量、函数、类、模块等的名称。标识符有如下
特定的规则：
1 区分大小写。如： sxt 和 SXT 是不同的
2 第一个字符必须是字母、下划线。其后的字符是：字母、数字、下划线
3 不能使用关键字。比如： if 、 or 、 while 等
以双下划线开头和结尾的名称通常有特殊含义，尽量避免这种写法。比如： init 是类的构造函数

【操作】使用Python帮助系统查看关键字
在控制台中先输入help()
在输入keywords
在这里插入图片描述
Python标识符命名规则
开发中，我们通常约定俗称遵守如下规则：
在这里插入图片描述

3.变量和简单赋值语句

3.1.变量的声明和赋值

变量的声明和赋值：用于将一个变量绑定到一个对象上，格式：
变量名 = 表达式
最简单的表达式就是字面量。比如： a = 123 。运行过程中，解释器先运行右边的表达式，生成一个代表表达式运算结果的对象；然后，将这个对象地址赋值给左边的变量
这是我们遇到的第一个错误
在这里插入图片描述变量 a 在被使用前未做赋值，因此报错： ’a’ is not defined

3.2.删除变量和垃圾回收机制

可以通过del语句删除不再使用的变量。
如果对象没有变量引用，就会被垃圾回收器回收，清空内存空间

a=123
print(a)
del a
print(a)

在这里插入图片描述

3.3.常量

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
Python是一个动态的，解释性的语言，不支持常量，即没有语法规则限制改变一个常量的值。我们只能约定常量的命名规则，以及在程序的逻辑上不对常量的值作出修改。

MAX=100
print(MAX)
MAX=100000
print(MAX)
MAX="我最棒"
print(MAX)

在这里插入图片描述

3.4.链式赋值

链式赋值用于同一个对象赋值给多个变量

x=y=123
print(x,y)

在这里插入图片描述

3.5.系列解包赋值

系列数据赋值给对应相同个数的变量（个数必须保持一致）

a,b=10,20
print(a,b)
a,b=b,a     #交换两个值
print(a,b)

在这里插入图片描述

4.最基本内置数据类型

在这里插入图片描述
python中变量没有类型，但是对象都有类型，python中最基本的内
置数据类型：

  1. 整型 int
    整数， 2345 , 10 , 50
  2. 浮点型 float
    小数， 3.14 或者科学计数法 314e-2
  3. 布尔型 bool
    表示真假，仅包含： True 、 False
  4. 字符串型 str
    由字符组成的序列。 “abc” , ‘sxt’ , ‘I love you’

4.1.数字和基本运算符

Python支持整数(如： 50 , 520 )和浮点数(如： 3.14 , 10.0 , 1.23e2 )，我们可以对数字做如下运算。

在这里插入图片描述

a=7
b=3
print(a+b)
print(a-b)
print(a*b)
print(a/b)
print(a//b)
print(a**b)
print(a%b)

如果除数为0

print(3/0)

在这里插入图片描述
使用 divmod() 函数同时得到商和余数：

# divmod(被除数,除数)  --> (商，余数)
print(divmod(a, b))

4.2.整数

4.2.1.三种进制

Python中，除了十进制，还有其他三种进制：
0b 或 0B ，二进制 0 1
0o 或 0O ，八进制 0 1 2 3 4 5 6 7
0x 或 0X ，十六进制0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e
在这里插入图片描述
上述操作要在控制台进行操作。
当然十进制也可以转化为二进制、八进制或者16进制

a=125
print(bin(a))
print(hex(a))
print(oct(a))

在这里插入图片描述

4.2.2.使用int()实现类型转换：

  1. 浮点数直接舍去小数部分。如： int(9.9) 结果是： 9
  2. 布尔值 True 转为 1 ， False 转为 0 。 如： int(True) 结果是 1
  3. 字符串符合整数格式（浮点数格式不行）则直接转成对应整数，否则报错
print(int(True))
print(int(3.55))
print(int('123'))

在这里插入图片描述

4.2.3.自动转型：

整数和浮点数混合运算时，表达式结果自动转型成浮点数。比如：
2+8.0 的结果是 10.0

4.2.4.整数可以任意大

Python2中， int 是32位，可以存储从 -2147483648 到 2147483647 的整数
（约±21亿）。Long类型是64位，可以存储：-263–263-1之间的
数值。
Python3中， int 可以存储任意大小的整数， long 被取消。我们甚至
可以存储下面的值：

googol = 10**100
print(googol)

在这里插入图片描述

Googol也是Google最初的名字，这也是Google最初的含义。

4.3.浮点数(float)

浮点数用科学计数法表示。比如： 3.14 ，表示成： 314E-2 或者 314e-2
这些数字在内存中也是按照科学计数法存储。

4.4.类型转换和四舍五入

1 类似于 int() ，我们也可以使用 float() 将其他类型转化成浮点数。
2 整数和浮点数混合运算时，表达式结果自动转型成浮点数。比如： 2+8.0 的结果是 10.0
3.round(value) 可以返回四舍五入的值。但不会改变原有值，而是产生新的值

a=3.56
b=round(a)
print(a)
print(b)

在这里插入图片描述

4.5.增强型赋值运算符

运算符 + 、 - 、 * ， / 、 // 、 ** 和 % 和赋值符 = 结合可以构成“增强型
赋值运算符”。
在这里插入图片描述

x=7
y=4
y*=x+3   # y=y*(x+3)
print(y)

在这里插入图片描述

  • “+=”中间不能加空格！
  • 结合的是右侧整个表达式：
    y*= x+2 相当于： y= y*(x+2) 而不是：y = y*x+2

4.6.时间的表示

计算机中时间的表示是从“1970年1月1日 00:00:00”开始，以毫秒
（1/1000秒）进行计算。我们也把1970年这个时刻称为“unix时间
点”。
这样，我们就把时间全部用数字来表示了。

在这里插入图片描述
python中可以通过time.time() 获得当前时刻，返回的值是以秒为单
位，带微秒（1/1000毫秒）精度的浮点值。例如：
1635063628.5632517

import time
b = int(time.time())
totalMinutes = b//60
totalHours = totalMinutes//60
totalDays = totalHours//24
totalYears = totalDays//365 #忽略闰年情况
print(totalYears)

在这里插入图片描述

4.7.布尔值

Python2中没有布尔值，直接用数字 0 表示 False , 用数字 1 表示
True 。
Python3中，把 True 和 False 定义成了关键字，但他们的本质还是 1 和0 ，甚至可以和数字相加。

在Python语言底层，会将布尔值True看作1，将布尔值False看
作0，尽管从表面上看，True和1、False和0是完全不同的两个
值，但实际上，它们是相同的。
在Python语言中有一些特殊的布尔类型值为False，例如
False、0、0.0、空值None、空序列对象（空列表、空元祖、空
集合、空字典、空字符串）、空range对象、空迭代对象。其他
情况，均为True

a=True
b=2
print(a+b)
print('空字符串的布尔类型的值:',bool(""))
#False
print('空列表布尔类型的值:',bool([]))
#False
print('None布尔类型的值:',bool(None))
#False
print('0布尔类型的值:',bool(0))
#False
print('字符串True和False转成布尔都是True：',bool("False")) #True

在这里插入图片描述

5.运算符

5.1.逻辑运算符

在这里插入图片描述

a = 10
b = 20
c = 30
print((a>b) and (c>b))
print((a>b) or (c > b))
print(not (a==b))

5.2比较运算符

所有比较运算符返回 1 表示真，返回 0 表示假。这分别与特殊变量
True 和 False 等价
在这里插入图片描述

5.3.位运算

在这里插入图片描述

5.4.加法操作补充

1 数字相加 3+2 结果是 5
2 字符串拼接 “3”+“2” 结果是 “32”
3 列表、元组等合并 [10,20,30]+[5,10,100] 结果是[10,20,30,5,10,100]

print(3+2)
print('3'+'2')
print([10,20,30]+[1,2,3])

5.5.乘法操作补充

1 数字相乘 3*2 结果是 6
2 字符串复制 “sxt”*3 结果是 ”sxtsxtsxt”
3 列表、元组等复制 [10,20,30]*3 结果是[10,20,30,10,20,30,10,20,30]

print(3 * 2)
print('xxhh' * 4)
print([10,20,30] * 4)

5.6.增强赋值运算符(补充)

复合赋值可以让程序更加精炼，提高效率
在这里插入图片描述

5.7.同一运算符

在这里插入图片描述
is 与 == 区别：
is 用于判断两个变量引用对象是否为同一个，既比较对象的地址

== 用于判断引用变量引用对象的值是否相等，默认调用对象的
_ eq _() 方法。

5.8.整数缓存问题

  1. 命令行模式下，Python仅仅对比较小的整数对象进行缓存（范
    围为[-5, 256]）缓存起来 C语言底层用数组实现，连续分配空间，便于查找 ，而并非是所有整数对象。
  2. 文件模式下，所有数字都会被缓存，范围是：[-无穷大,+无穷大])

缓存实现：[-5,256]仍然 底层用数组实现 ；不在[-5,256]出现的数，缓存到 链表中，不连续分配空间 。

文本行中

a=100
b=100
print(a==b)
print(a is b)
a=1000
b=1000
print(a==b)
print(a is b)

在这里插入图片描述
控制台中
在这里插入图片描述

5.9.运算符优先级问题

如下优先级，从高到低。
在这里插入图片描述

完

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