python基礎篇(二)——Python變數和簡單資料型別

前言

??我們從上篇文章開始，給大家陸續介紹Python相關的基礎知識，在上篇文章給大家介紹了Python的安裝以及環境的搭建，本文給大家Python中的變數以及簡單的資料型別，首先給大家介紹Python的運行機制，

一、運行Python檔案機制

??其實Python在運行檔案的時候和java是差不多的，我們學java的時候，學過JVM機制的，因此，我們在運行Python檔案的時候，Python內部到底是怎么做的呢？實際上，即使是運行最簡單的程式，Python所做的作業也相當的多，我們繼續以上篇文章作為案例進行演示；具體代碼如下：

print("Hello Python World!")

??在運行上述代碼中，我們會得到如下的結果：

??學過java的眾所周知，java在寫代碼的時候會首先建立一個名為.java的檔案，但是，由于Python是一種腳本語言，可以直接在CMD黑屏終端運行，但是，我們一般默認會建立一個后綴名為.py檔案，形成的Python檔案如下：

??正如上圖所說，末尾的.py指出這是一個Python程式，因此編輯器將使用Python解釋器來運行它，Python解釋器在讀取整個程式，確定其中每個單詞的含義，例如，看到單詞print時，解釋器就會將括號中的整段程式進行讀取，確定其中每個單詞的含義，例如 看到單詞print時，解釋器就會將括號中的內容列印到螢屏，而不會管括號中的內容是什么，
??在撰寫程式時，編輯器會以各種方式突出程式的不同部分，例如，它能夠識別print是一個函式的名稱，因此，在pycharm中的會以不同的顏色與其他的代碼加以區分；具體如下：

??正如上圖所示，我們將print稱之為Python的關鍵字，用其他的顏色加以區分，其實除此之外，還有很多關鍵字，在之后的內容中加以介紹，print括號內的其實嚴格來說不算是Python代碼，因此將其顯示為黃色，這種在編輯器里以顏色區分的即為語法突出，這對于我們剛學編程的讀者來說是很有幫助的，不僅僅是Python而且也對任何的編程語言也是很有能幫助的，尤其是對代碼的理解是很有幫助的！接下來，給大家介紹Python中變數的相關知識，

二、Python中的變數

??接下來在我們在前面的代碼中使用了一個變數，在這個檔案開頭，我們添加一行代碼，并對第2行代碼進行修改，具體如下：

message = "Hello Python World!"
print(message)

??具體運行的代碼效果如下：

??我們上圖可知，何之前代碼運行結果是一致的；盡管我們添加了一個名為message的變數，每個變數都存盤了一個值——與變數相關聯的資訊，在這里，存盤的值為文本“Hello Python World!”，
??添加變數導致Python決議器需要做更多作業，在處理第1行代碼時，它將文本"Hello Python World!"與變數message關聯起來；而處理第2行代碼的時候，它將與變數message關聯的值為列印到螢屏上，
??下面來進一步擴展整個程式：修改為hello_world.py,使其再列印一條資訊，為此，在hello_world.py中添加一個空行，在添加下面兩行代碼：

message = "Hello Python Crash Course World!"
print(message)

??具體運行的代碼效果如下：

??在程式中隨時可以修改變數的值，而Python將始終記錄變數的最新值，

1、變數的命名和使用

??在python中使用變數時，需要遵守一些規則和指南，違反這些規則將引發錯誤，而指南則是讓我們在學習編程的時候更容易閱讀和理解，在命名的時候需要牢記以下有關變數的原則：

• 變數名只能包含字母、數字和下劃線，變數名可以字母或者下劃線打頭，但不能以數字打頭，
• 變數名不能為空格，但可使用下劃線來分割其中的單詞，
• 不要將Python關鍵字和函式名作為變數名，既不要使用Python保留用于特殊用途的單詞，
• 變數名應既簡短應既簡短又具有描述性，
• 慎用小寫字母i和大寫字母O，因為它們可能被人錯看成是數字1和0.

??要創建良好的變數名，需要經過一定的實踐，在程式復雜而有趣尤其如此，隨著我們撰寫程式越來越多，并開始閱讀別人撰寫的代碼，將越來越善于創建有意義的變數名，這里需要注意的是：就目前而言，應使用小寫的Python變數名，在變數名中使用大寫字母雖然不會導致錯誤，但避免使用大寫字母是個不錯的主意，

2、使用變數時避免命名錯誤

??程式員都會犯錯，而且大多數程式員每天都會犯錯，雖然優秀的程式員也會犯錯，但他們也知道如何高效地消除錯誤，我們接下來總結一般程式員會犯的錯誤，并學會如何消除它，
??我們將有意地撰寫一些引發錯誤的代碼，請輸入以下的代碼，包括其中以粗體顯示，但拼寫不正確的單詞mesage

message = "Hello Python Crash Course World!"
print(mesage)

??具體執行代碼如下：

??程式存在錯誤的時候，Python決議器將竭盡所能地幫助你找出問題所在，程式無法成功時，解釋器會提供一個Tranceback，Tranaceback是一條記錄，指出了解釋器嘗試運行代碼時，在什么地方陷入了困難，上圖就是說明你不小心錯誤地寫了變數名，解釋器指出，檔案中的第6行有錯誤，它列出了這行代碼，旨在幫助我們找出錯誤；它還指出了它發現了什么錯誤，在這里，解釋器發現了一個名稱錯誤，并指出列印了的變數mesage未定義；Python無法識我們提供的變數名，名稱錯誤通常意味著兩種情況：要么使用變數前忘記了給它賦值，要么輸入變數名時拼寫不正確，
??若我們將第6行的變數名message中遺漏了字母s，Python決議器不會對代碼做拼寫錯誤檢查，但是要求變數名的拼寫一致，例如，如果在代碼的另一個地方也將message錯誤地拼寫成了mesage，結果將會如何呢？

mesage = "Hello Python Crash Course World!"
print(mesage)

??具體執行代碼如下：

??從上圖可知，程式將成功地運行，計算機是一絲不茍，但不關心拼寫是否正確，因此，創建變數名和撰寫代碼時，你無需考慮英語中的拼寫和語法規則，
??很多讀者所犯錯誤過于簡單，可能只是在程式中的某一行輸錯了一個字符，為找出這種錯誤而花費很長時間的大有人在，很多程式員天資聰穎、經驗豐富，卻為找出這種細微的錯誤花費很長的時間，大家覺得這也太假了，但是，當你的代碼很龐大的時候，就會出現這樣的錯誤，因此，在之后編碼的程序中一定要注意這一點，接下來，給大家介紹字串的相關內容，

三、字串

??大多數的程式員都定義并手機某種資料，然后使用它們來做某些有意義的事情，鑒于此，對資料進行分類大有裨益，我們接下來介紹的第一種資料型別是字串，字串雖然看似簡單，但能夠已很多不同方式使用它們、
??字串是一系列字符，在Python中，用引號括起的都是字串，其他的引號可以用單引號，也可以是雙引號，具體如下：

“This is a string.”
“This is also a String.”

??這種靈活性讓你能夠在字串中包含引號和撇號：

‘I told my friend,“Python is my favorite language!”’
“The language ‘Python’ is named after Monty Python, not the snake.”
“One of Python’s strengths is its diverse and supportive community.”

??接下來介紹一些字串的方式

1、使用方法修改字串大小寫

??對于字串，可執行的最簡單的操作之一是修改其中的單詞的大小寫，具體如下：

name = "ada.lovelace"
print(name.title())

??具體執行代碼如下：

??在上面的示例中，小寫的字串"ada.lovelace"存盤到了變數name中，在print()陳述句中，方法title()出現在這個變數的后面，方法是Python可對資料執行的操作，在name.title()中，name后面的句點(.)讓Python對變數name執行方法title()指定的操作，每個方法后面都跟著一對括號，這是因為方法通常需要額外的資訊來完成其作業，這種資訊是在括號內提供的，函式title()不需要額外的資訊，因此它后面的括號是空的，
??title()以首字母大寫的方式顯示每個單詞，即將每個單詞的首字母都改成大寫，這里很有用，因為你經常需要將名字視為資訊，
??當然，我們也可以通過以下的方法實作，具體如下：

name = "ada.lovelace"
print(name.lower())
print(name.upper())

??具體執行代碼如下：

??存盤資料時，方法lower()很有用，很多時候，你無法依靠用戶來提供正確大小寫，因此需要將字串先轉換為小寫，在存盤它們，以后需要顯示資訊時，再將其轉換為最適合的大小寫方式，

2、合并(拼接)字串

??在很多情況下，都需要合并字串，例如：讀者可能想將姓和名存盤在不同的變數中，等要顯示姓名時再將它們合二為一：

first_name = "ada"
last_name = "lovelace"
full_name = first_name + " " + last_name
print(full_name)

??具體執行代碼如下：

??Python使用加號(+)來合并字串，在這個示例中，我們使用+來合并first_name、空格和last_name，以得到完整的姓名，
??這種合并字串的方法稱之為拼接，通過拼接、可使用存盤在變數中的資訊來創建完整的訊息，我們在看一個例子：

first_name = "ada"
last_name = "lovelace"
full_name = first_name + " " + last_name
print(full_name)
print("Hello, " + full_name.title() + "!")

??具體執行代碼如下：

??在這里，一個問候用戶的句子中使用了全名，并使用了方法title()來將姓名設定為合適的格式，具體執行的結果如上圖所示，
??當然，我們也可以使用拼接來創建訊息，再把整條訊息都存盤在一個變數中：

first_name = "ada"
last_name = "lovelace"
full_name = first_name + " " + last_name
print(full_name)
print("Hello, " + full_name.title() + "!")
message = "Hello, " + full_name.title() + "!"
print(message)

??具體執行代碼如下：

3、使用制表符或換行符來添加空白

??在編程中，空白泛指任何非列印自符，如空格、制表符和換行符，你可以使用空白來組織輸出，以使其更易懂，
??要在字串中添加制表符，可以使用字符組合\t，具體有如下:

print("Python")
print("\tPython")

??具體執行代碼如下：

??要在字串中添加換行符，可以使用字符組合\n，具體如下：

print("Languages:\nPython\nC\nJavaScript")

??具體執行代碼如下：

??還可以在同一個字符中同時包含制表符和換行符，字串"\n\t"讓Python換到下一行，并在下一行開頭添加一個制表符，具體實作如下：

print("Languages:\nPython\nC\nJavaScript")
print("===========================================")
print("Languages:\n\tPython\n\tC\n\tJavaScript")

??具體執行代碼如下：

4、洗掉空白

??在程式中，額外的空白可能令人迷惑，對程式員來說，“Python”和“Python ”看起來幾乎沒什么兩樣，但對程式員來說，他們卻是兩個不同的字串，Python能夠發現‘Python’中額外的空格，并認為它是有意義的——除非你告訴它不是這樣的，
??空白很重要，因為我們經常比較兩個字串是否相同，例如，一個重要的示例是，在用戶登錄網站時檢查其用戶名，但是在一些簡單得多的情形下，額外的空白也可能令人迷惑，索性在Python中，洗掉用戶輸入的資料中的多余的空白易如反掌，
??Python能夠找出字串開頭和末尾多余的空白，要確保字串末尾沒有空白，可使用方法rstrip()，

favorite_language = 'python '
print(favorite_language)
print(favorite_language.rstrip())
print(favorite_language)

??具體執行代碼如下：

??存盤在變數favorite_language中的字串末尾包含多余的空白，你在終端會話中向Python詢問這個變數的值時，可看到末尾的空格，對變數favorite_language呼叫方法rstrip()后，這個多余的空格被洗掉了，然而，這種洗掉只是暫時的，接下來再次詢問favorite_language的值時，你會發現這個字串與輸入時一樣，依然包含多余的空白，
??要永久洗掉這個字串中的空白，必須洗掉操作的結果存回到變數中：

favorite_language = 'python '
print(favorite_language.rstrip())

??具體執行代碼如下：

??為洗掉這個字串中的空白，你需要將其末尾的空白剔除，再將結果存回到原來的變數中，在編程中，經常需要修改變數的值，再將新值存回到原來的變數中，這就是變數的值可能隨程式的運行或用戶輸入資料而發生的原因，
??當然，我們還可以剔除字串開頭的空白，或同時剔除字串兩端的空白，為此，可分別使用方法lstrip()和strip()，具體如下：

favorite_language = 'python '
print(favorite_language.rstrip())
print(favorite_language.lstrip())
print(favorite_language.strip())

??具體執行代碼如下：

??在這個示例中，我們首先創建了一個開頭和末尾都有空白的字串，接下來，我們分別洗掉末尾、開頭和兩端的空格，嘗試使用這些剔除函式有助于你熟悉字串操作，在實際程式中，這些剔除函式最常用于在存盤用戶輸入前對其進行清理，

5、使用字串時避免語法錯誤

??語法錯誤是一種時不時會遇到的錯誤，程式中包含非法的Python代碼時，就會導致語法錯誤，例如：再用單引號括起字串中，如果包含撇號，就將會導致錯誤，這是因為這會導致Python將第一個單引號和撇號之間的內容視為一個字串，進而將余下的文本視為Python代碼，從而引起錯誤，具體如下：

message = "One of Python's strength is its diverse commuinty."
print(message)

??代碼具體執行結果如下：

??然而，如果你使用單引號，Python將無法正確的確定字串的結束位置：

message = 'One of Python's strength is its diverse commuinty.'
print(message)

??代碼具體執行結果如下：

??從上述輸出可知，錯誤發生在第二個單引號后面，這種語法錯誤表明：在解釋器看來，其中的有些內容不是有效的Python代碼，錯誤的來源多種多樣，這里指出一些常見的，我們在學習Python的代碼時，可能會經常遇到錯誤，語法錯誤也是最不具體的錯誤型別，因此可能難以找出并修復，這里需要注意的是：我們在撰寫程式時，編輯器的語法突出功能可幫助你快速找出某些語法錯誤，看到Python代碼以普通句子的顏色顯示，或者普通的句子可以Python代碼的顏色顯示時，就可能意味著檔案中存在引號不匹配情況，

四、數字

??我們在編程中，經常使用數字來記錄游戲得分、表示可視化資料、存盤web應用資訊等，Python根據數字的用法以不同的方式處理它們，鑒于整數使用起來最簡單的，具體實作如下：

print(2+3)
print(3-2)
print(2*3)
print(3/2)

??代碼具體執行結果如下：

??Python除了整數之外，還有帶小數點都稱為浮點數，大多數編程語言都使用了這個術語，它指出了這樣的一個事實：小數點可出現在數字的任何位置，每種編程語言都需細心設計，已妥善地處理浮點數，確保不管小數點出現在什么位置，數字的行為都是正常的，
??在一定程度上，使用浮點數時無需考慮其行為，你只需要輸入使用數字，Python通常都會按你期望的方式處理它們：

print(0.1+0.1)
print(2*0.1)
print(3*0.1)

??代碼具體執行結果如下：

??所有語言都存在問題，沒有什么可擔心的，Python會盡力找到一種方式，以盡可能精確的表示結果，但鑒于計算機內部表示數字的方式，不過我們可以暫時忽略，
??我們經常需要在訊息中使用變數的值，具體如下：

age = 26
message = "Happy " + age + "rd Birthday!"
print(message)

??代碼具體執行結果如下：

??竟然報錯了，這是一個典型的型別錯誤，意味著Python無法識別你用的資訊，在這個示例中，Python發現你使用了一個值為整型的變數，但他不知道該如何解釋這個值，Python可以識別這個量可能是數值23，也可能是字符2和3、當我們遇到這種情況時，需要我們特別指明在Python中將這個整數作為字串，為此可呼叫函式str()，它讓Python將非字串值表示為字串：

age = 26
message = "Happy " + str(age) + "rd Birthday!"
print(message)

??代碼具體執行結果如下：

??這里，我們就輸出了正常的結果，這里我們用到的就是Python中的強制轉化型別，將數字轉換成字符型，大家在日后寫代碼的時候要特別的注意，

五、注釋

??在大多數的編程語言中，注釋都是一項很有用的功能，注釋在任何一門編程語言都是必不可少的，有助于我們更好的理解別人的代碼或者被別人理解，
??在Python中，注釋用(#)號作為注釋的標識，#后面的內容都會被Python解釋器忽略，具體如下：

# 向大家問好
print("Hello Python people!")

??代碼具體執行結果如下：

??從上圖可知，Python解釋器將忽略第1行，只執行第2行，我們知道了怎么注釋的時候，那么我們該寫什么樣的注釋呢？在開發專案的時候，你對各個部分如何協同作業了如指掌，但過段時間后，有些細節你可能記不得了，當然了，你總是可以通過研究代碼來確定各個部分的作業原理，但是通過撰寫注釋，以清晰的自然語言對解決的方案進行概述，可節省很多時間，
??我們要成為專業的程式員或與其他程式員合作，就必須撰寫有意義的注釋，當前，大多數軟體都是合作撰寫的，撰寫者可能是同一家公司的多名員工，也可能是眾多致力于同一個開源專案的人員，訓練有素的程式員都希望代碼中包含注釋，因此，我們在寫代碼的時候最好添加描述性標注，作為新手，最值得養成的習慣之一是，在代碼中撰寫清晰、簡潔的注釋，
??如果不確定是否要撰寫注釋，就問問自己，找到合理的解決方案前，是否考慮了多個解決方案，如果答案是肯定的，那就不妨對自己的解決方案進行說明，

總結

??我們從上篇文章開始，給大家陸續介紹Python相關的基礎知識，在上篇文章給大家介紹了Python的安裝以及環境的搭建，本文給大家Python中的變數以及簡單的資料型別，主要包括變數的定義，以及如何排除相應的錯誤，又介紹了字串的詳細使用方式，另外介紹了Python中的數字型別，包括整數和浮點數，最后介紹了Python中的注釋，Python是一門注重實際操作的語言，它是眾多編程語言中最簡單，也是最好入門的，當你把這門語言學會了，再去學習java、go以及C語言就比較簡單了，當然，Python也是一門熱門語言，對于人工智能的實作有著很大的幫助，因此，值得大家花時間去學習，生命不息，奮斗不止，我們每天努力，好好學習，不斷提高自己的能力，相信自己一定會學有所獲，加油！！！