数据类型和变量

数据类型

计算机顾名思义就是能够作数学计算的机器，所以，计算机程序理所固然地能够处理各类数值。可是，计算机能处理的远不止数值，还能够处理文本、图形、音频、视频、网页等各类各样的数据，不一样的数据，须要定义不一样的数据类型。在Python中，可以直接处理的数据类型有如下几种：

整数

Python能够处理任意大小的整数，固然包括负整数，在程序中的表示方法和数学上的写法如出一辙，例如：1，100，-8080，0，等等。

计算机因为使用二进制，因此，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：0xff00，0xa5b4c3d2，等等。

浮点数

浮点数也就是小数，之因此称为浮点数，是由于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，好比，1.23x109和12.3x108是彻底相等的。浮点数能够用数学写法，如1.23，3.14，-9.01，等等。可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，1.23x109就是1.23e9，或者12.3e8，0.000012能够写成1.2e-5，等等。

整数和浮点数在计算机内部存储的方式是不一样的，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偏差。

字符串

字符串是以单引号'或双引号"括起来的任意文本，好比'abc'，"xyz"等等。请注意，''或""自己只是一种表示方式，不是字符串的一部分，所以，字符串'abc'只有a，b，c这3个字符。若是'自己也是一个字符，那就能够用""括起来，好比"I'm OK"包含的字符是I，'，m，空格，O，K这6个字符。

若是字符串内部既包含'又包含"怎么办？能够用转义字符\来标识，好比：

'I\'m \"OK\"!'

表示的字符串内容是：

I'm "OK"!

转义字符\能够转义不少字符，好比\n表示换行，\t表示制表符，字符\自己也要转义，因此\\表示的字符就是\，能够在Python的交互式命令行用print()打印字符串看看：

>>> print('I\'m ok.') I'm ok. >>> print('I\'m learning\nPython.') I'm learning Python. >>> print('\\\n\\') \ \ 

若是字符串里面有不少字符都须要转义，就须要加不少\，为了简化，Python还容许用r''表示''内部的字符串默认不转义，能够本身试试：

>>> print('\\\t\\') \ \ >>> print(r'\\\t\\') \\\t\\ 

若是字符串内部有不少换行，用\n写在一行里很差阅读，为了简化，Python容许用'''...'''的格式表示多行内容，能够本身试试：

>>> print('''line1 ... line2 ... line3''') line1 line2 line3 

上面是在交互式命令行内输入，注意在输入多行内容时，提示符由>>>变为...，提示你能够接着上一行输入。若是写成程序，就是：

print('''line1 line2 line3''') 

多行字符串'''...'''还能够在前面加上r使用，请自行测试。

布尔值

布尔值和布尔代数的表示彻底一致，一个布尔值只有True、False两种值，要么是True，要么是False，在Python中，能够直接用True、False表示布尔值（请注意大小写），也能够经过布尔运算计算出来：

>>> True True >>> False False >>> 3 > 2 True >>> 3 > 5 False 

布尔值能够用and、or和not运算。

and运算是与运算，只有全部都为True，and运算结果才是True：

>>> True and True True >>> True and False False >>> False and False False >>> 5 > 3 and 3 > 1 True 

or运算是或运算，只要其中有一个为True，or运算结果就是True：

>>> True or True True >>> True or False True >>> False or False False >>> 5 > 3 or 1 > 3 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：

>>> not True False >>> not False True >>> not 1 > 2 True 

布尔值常常用在条件判断中，好比：

if age >= 18: print('adult') else: print('teenager') 

空值

空值是Python里一个特殊的值，用None表示。None不能理解为0，由于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，还容许建立自定义数据类型，咱们后面会继续讲到。

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，变量不只能够是数字，还能够是任意数据类型。

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，且不能用数字开头，好比：

a = 1 

变量a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，能够把任意数据类型赋值给变量，同一个变量能够反复赋值，并且能够是不一样类型的变量，例如：

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

这种变量自己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，若是赋值的时候类型不匹配，就会报错。例如Java是静态语言，赋值语句以下（// 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，就是这个缘由。

请不要把赋值语句的等号等同于数学的等号。好比下面的代码：

x = 10 x = x + 2 

若是从数学上理解x = x + 2那不管如何是不成立的，在程序中，赋值语句先计算右侧的表达式x + 2，获得结果12，再赋给变量x。因为x以前的值是10，从新赋值后，x的值变成12。

最后，理解变量在计算机内存中的表示也很是重要。当咱们写：

a = 'ABC' 

时，Python解释器干了两件事情：

1. 在内存中建立了一个'ABC'的字符串；

2. 在内存中建立了一个名为a的变量，并把它指向'ABC'。

也能够把一个变量a赋值给另外一个变量b，这个操做其实是把变量b指向变量a所指向的数据，例以下面的代码：

a = 'ABC' b = a a = 'XYZ' print(b) 

最后一行打印出变量b的内容究竟是'ABC'呢仍是'XYZ'？若是从数学意义上理解，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'，让咱们一行一行地执行代码，就能够看到到底发生了什么事：

执行a = 'ABC'，解释器建立了字符串'ABC'和变量a，并把a指向'ABC'：

执行b = a，解释器建立了变量b，并把b指向a指向的字符串'ABC'：

执行a = 'XYZ'，解释器建立了字符串'XYZ'，并把a的指向改成'XYZ'，但b并无更改：

因此，最后打印变量b的结果天然是'ABC'了。

常量

所谓常量就是不能变的变量，好比经常使用的数学常数π就是一个常量。在Python中，一般用所有大写的变量名表示常量：

PI = 3.14159265359 

但事实上PI仍然是一个变量，Python根本没有任何机制保证PI不会被改变，因此，用所有大写的变量名表示常量只是一个习惯上的用法，若是你必定要改变变量PI的值，也没人能拦住你。

最后解释一下整数的除法为何也是精确的。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，即便是两个整数刚好整除，结果也是浮点数：

>>> 9 / 3 3.0 

还有一种除法是//，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，即便除不尽。要作精确的除法，使用/就能够。

由于//除法只取结果的整数部分，因此Python还提供一个余数运算，能够获得两个整数相除的余数：

>>> 10 % 3 1 

不管整数作//除法仍是取余数，结果永远是整数，因此，整数运算结果永远是精确的。

练习

请打印出如下变量的值：

n = 123
f = 456.789
s1 = 'Hello, world'
s2 = 'Hello, \'Adam\''
s3 = r'Hello, "Bart"'
s4 = r'''Hello,
Lisa!'''

 Run

小结

Python支持多种数据类型，在计算机内部，能够把任何数据都当作一个“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。

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，可是超出必定范围就直接表示为inf（无限大）。