變數進階（理解）
目標
- 變數的參考
- 可變和不可變型別
- 區域變數和全域變數
01. 變數的參考
- 變數 和 資料 都是保存在 記憶體 中的
- 在
Python中 函式 的 引數傳遞 以及 回傳值 都是靠 參考 傳遞的
1.1 參考的概念
在 Python 中
- 變數 和 資料 是分開存盤的
- 資料 保存在記憶體中的一個位置
- 變數 中保存著資料在記憶體中的地址
- 變數 中 記錄資料的地址，就叫做 參考
- 使用
id()函式可以查看變數中保存資料所在的 記憶體地址
注意：如果變數已經被定義，當給一個變數賦值的時候，本質上是 修改了資料的參考
- 變數 不再 對之前的資料參考
- 變數 改為 對新賦值的資料參考
1.2 變數參考 的示例
在 Python 中，變數的名字類似于 便簽紙 貼在 資料 上
- 定義一個整數變數
a，并且賦值為1
| 代碼 | 圖示 |
|---|---|
| a = 1 |  |
|
- 將變數
a賦值為2
| 代碼 | 圖示 |
|---|---|
| a = 2 |  |
|
- 定義一個整數變數
b，并且將變數a的值賦值給b
| 代碼 | 圖示 |
|---|---|
| b = a |  |
|
變數
b是第 2 個貼在數字2上的標簽
1.3 函式的引數和回傳值的傳遞
在 Python 中，函式的 實參/回傳值 都是是靠 參考 來傳遞來的
def test(num):
print("-" * 50)
print("%d 在函式內的記憶體地址是 %x" % (num, id(num)))
result = 100
print("回傳值 %d 在記憶體中的地址是 %x" % (result, id(result)))
print("-" * 50)
return result
a = 10
print("呼叫函式前 記憶體地址是 %x" % id(a))
r = test(a)
print("呼叫函式后 實參記憶體地址是 %x" % id(a))
print("呼叫函式后 回傳值記憶體地址是 %x" % id(r))
02. 可變和不可變型別
-
不可變型別，記憶體中的資料不允許被修改：
- 數字型別
int,bool,float,complex,long(2.x) - 字串
str - 元組
tuple
- 數字型別
-
可變型別，記憶體中的資料可以被修改：
- 串列
list - 字典
dict
- 串列
a = 1
a = "hello"
a = [1, 2, 3]
a = [3, 2, 1]
demo_list = [1, 2, 3]
print("定義串列后的記憶體地址 %d" % id(demo_list))
demo_list.append(999)
demo_list.pop(0)
demo_list.remove(2)
demo_list[0] = 10
print("修改資料后的記憶體地址 %d" % id(demo_list))
demo_dict = {"name": "小明"}
print("定義字典后的記憶體地址 %d" % id(demo_dict))
demo_dict["age"] = 18
demo_dict.pop("name")
demo_dict["name"] = "老王"
print("修改資料后的記憶體地址 %d" % id(demo_dict))
注意：字典的
key只能使用不可變型別的資料
注意
- 可變型別的資料變化，是通過 方法 來實作的
- 如果給一個可變型別的變數，賦值了一個新的資料，參考會修改
- 變數 不再 對之前的資料參考
- 變數 改為 對新賦值的資料參考
哈希 (hash)
Python中內置有一個名字叫做hash(o)的函式- 接收一個 不可變型別 的資料作為 引數
- 回傳 結果是一個 整數
哈希是一種 演算法，其作用就是提取資料的 特征碼（指紋）- 相同的內容 得到 相同的結果
- 不同的內容 得到 不同的結果
- 在
Python中，設定字典的 鍵值對 時，會首先對key進行hash已決定如何在記憶體中保存字典的資料，以方便 后續 對字典的操作：增、刪、改、查- 鍵值對的
key必須是不可變型別資料 - 鍵值對的
value可以是任意型別的資料
- 鍵值對的
03. 區域變數和全域變數
- 區域變數 是在 函式內部 定義的變數，只能在函式內部使用
- 全域變數 是在 函式外部定義 的變數（沒有定義在某一個函式內），所有函式 內部 都可以使用這個變數
提示：在其他的開發語言中，大多 不推薦使用全域變數 —— 可變范圍太大，導致程式不好維護！
3.1 區域變數
- 區域變數 是在 函式內部 定義的變數，只能在函式內部使用
- 函式執行結束后，函式內部的區域變數，會被系統回收
- 不同的函式，可以定義相同的名字的區域變數，但是 彼此之間 不會產生影響
區域變數的作用
- 在函式內部使用，臨時 保存 函式內部需要使用的資料
def demo1():
num = 10
print(num)
num = 20
print("修改后 %d" % num)
def demo2():
num = 100
print(num)
demo1()
demo2()
print("over")
區域變數的生命周期
- 所謂 生命周期 就是變數從 被創建 到 被系統回收 的程序
- 區域變數 在 函式執行時 才會被創建
- 函式執行結束后 區域變數 被系統回收
- 區域變數在生命周期 內，可以用來存盤 函式內部臨時使用到的資料
3.2 全域變數
- 全域變數 是在 函式外部定義 的變數，所有函式內部都可以使用這個變數
# 定義一個全域變數
num = 10
def demo1():
print(num)
def demo2():
print(num)
demo1()
demo2()
print("over")
注意：函式執行時，需要處理變數時 會：
- 首先 查找 函式內部 是否存在 指定名稱 的區域變數，如果有，直接使用
- 如果沒有，查找 函式外部 是否存在 指定名稱 的全域變數，如果有，直接使用
- 如果還沒有，程式報錯！
1) 函式不能直接修改 全域變數的參考
- 全域變數 是在 函式外部定義 的變數（沒有定義在某一個函式內），所有函式 內部 都可以使用這個變數
提示：在其他的開發語言中，大多 不推薦使用全域變數 —— 可變范圍太大，導致程式不好維護！
- 在函式內部，可以 通過全域變數的參考獲取對應的資料
- 但是，不允許直接修改全域變數的參考 —— 使用賦值陳述句修改全域變數的值
num = 10
def demo1():
print("demo1" + "-" * 50)
# 只是定義了一個區域變數，不會修改到全域變數，只是變數名相同而已
num = 100
print(num)
def demo2():
print("demo2" + "-" * 50)
print(num)
demo1()
demo2()
print("over")
注意：只是在函式內部定義了一個區域變數而已，只是變數名相同 —— 在函式內部不能直接修改全域變數的值
2) 在函式內部修改全域變數的值
- 如果在函式中需要修改全域變數，需要使用
global進行宣告
num = 10
def demo1():
print("demo1" + "-" * 50)
# global 關鍵字，告訴 Python 解釋器 num 是一個全域變數
global num
# 只是定義了一個區域變數，不會修改到全域變數，只是變數名相同而已
num = 100
print(num)
def demo2():
print("demo2" + "-" * 50)
print(num)
demo1()
demo2()
print("over")
3) 全域變數定義的位置
- 為了保證所有的函式都能夠正確使用到全域變數，應該 將全域變數定義在其他函式的上方
a = 10
def demo():
print("%d" % a)
print("%d" % b)
print("%d" % c)
b = 20
demo()
c = 30
注意
- 由于全域變數 c，是在呼叫函式之后，才定義的，在執行函式時，變數還沒有定義，所以程式會報錯！
代碼結構示意圖如下
4) 全域變數命名的建議
- 為了避免區域變數和全域變數出現混淆，在定義全域變數時，有些公司會有一些開發要求，例如：
- 全域變數名前應該增加
g_或者gl_的前綴
提示：具體的要求格式，各公司要求可能會有些差異
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標籤：Python
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