数据类型
整数
Python可以处理任意大小的整数,当然包括负整数,在程序中的表示方法和数学上的写法一模一样,例如:1, 100,-8080, 0,等等
计算机由于使用二进制,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:0xff00,0xa5b4c3d2, 等等
浮点数
浮点数即小数,之所以称为浮点数,是因为按照科学计数法表示时,一个浮点数的小数点位置是可变的,比如,和
是完全相等的。浮点数可以用数学写法,如1.23,3.14,-0.91,等等。但是对于很大或很小的浮点数,就必须用科学计数法,用e代替10,
就是
1.23e9
,或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,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"括起来的任意文本,比如'abc'
,"xyz"
等等。''
或""
本身只是一种表示方式,并不是字符串的一部分,因此,字符串abc
只有abc这3个字符。如果'
本身也是一个字符,可以用""
括起来,比如I'm OK
包含的字符是I,',m,空格,O,K这6个字符。
如果字符串内部既包含'
又包含"
,则可以用转义字符\
来标识,比如:
I\'m \"OK\"!'复制代码
表示的字符串内容是:
I'm "OK"!复制代码
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,所以\\
表示的字符就是'',可以在Python的交互式命令行用print()
打印字符串看看:
>>> I'm ok.>>> print('I\'m learning\nPython.')I'm learningPython.>>> print('\\\n\\')\\复制代码
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,比如:
>>> print('\\\t\\')\ \>>> print(r'\\\t\\')\\\t\\复制代码
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,比如:
>>> print('''line1... line2... line3''')line1line2line3复制代码
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...
,提示可以接着上一行输入,注意...
是提示符,不是代码的一部分:
┌────────────────────────────────────────────────────────┐│Command Prompt - python _ □ x │├────────────────────────────────────────────────────────┤│>>> print('''line1 ││... line2 ││... line3''') ││line1 ││line2 ││line3 ││ ││>>> _ ││ │└────────────────────────────────────────────────────────┘复制代码
当输入完结束符```
和括号)
后,执行该语句并打印结果。
如果写成程序并存为.py
文件,就是:
print('''line1line2line3''')复制代码
多行字符串''...'''
还可以在前面加上r使用,表示多行字符串不转义:
>>> print(r'''hello,\n... world''')hello,\n... world复制代码
布尔值
布尔值和布尔代数的表示完全一致,一个布尔值只有True
、False
两种值,要么是True
,要么是False
,在Python中,可以直接用True
、False
表示布尔值(请注意大小写),也可以通过布尔运算计算出来:
>>> TrueTrue>>> FalseFalse>>> 3 > 2True>>> 3 > 5False复制代码
布尔值可以用and
、or
和not
运算。
and
运算是与运算,只有所有都为True
,and
运算结果才是True
:
>>> True and TrueTrue>>> True and FalseFalse>>> False and FalseFalse>>> 5 > 3 and 3 > 1True复制代码
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 TrueTrue>>> True or FalseTrue>>> False or FalseFalse>>> 5 > 3 or 1 > 3True复制代码
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 TrueFalse>>> not FalseTrue>>> not 1 > 2True复制代码
布尔值经常用在条件判断中,比如:
if age >= 18: print('adult')else: print('teenager')复制代码
空值
空值是Python里一个特殊的值,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。
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,比如:
a = 1复制代码
变量a
是一个整数。
t_007 = 'T007'复制代码
变量Answer
是一个布尔值True
。
Answer = True复制代码
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)复制代码
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复制代码
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 = 10x = x + 2复制代码
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。
a = 'ABC'复制代码
当写到上面这行代码时,Python解释器做了两件事情:
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'。复制代码
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:
a = 'ABC'b = aa = 'XYZ'print(b)复制代码
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'
,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复制代码
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,所以,用全部大写的变量名表示常量只是一个习惯上的用法,如果强行要改变变量PI
的值,也是可以办到的。
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 / 33.3333333333333335复制代码
/
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 / 33.0复制代码
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 // 33复制代码
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 % 31复制代码
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。
练习
请打印出以下变量的值:
n = 123f = 456.789s1 = 'Hello, world's2 = 'Hello, \'Adam\''s3 = r'Hello, "Bart"'s4 = r'''Hello,Lisa!'''复制代码
代码:
print(n, f, s1, s2, s3, s4, sep='\n') # sep-分隔符复制代码
输出:
123456.789Hello, worldHello, 'Adam'Hello, "Bart"Hello,Lisa!复制代码
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)。