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16_变量进阶 — 黑马程序员《Python入门教程完整版》笔记

December 13, 2018 • Read: 3858 • Python基础,《Python入门教程完整版》笔记(懂中文就能学会) —黑马程序员阅读设置

变量进阶(理解)

— 黑马程序员《Python入门教程完整版》笔记

目标

  • 变量的引用
  • 可变和不可变类型
  • 局部变量和全局变量

01. 变量的引用

  • 变量 和 数据 都是保存在 内存 中的
  • Python函数 的 参数传递 以及 返回值 都是靠 引用 传递的

1.1 引用的概念

Python

  • 变量数据 是分开存储的
  • 数据 保存在内存中的一个位置
  • 变量 中保存着数据在内存中的地址
  • 变量记录数据的地址,就叫做 引用
  • 使用 id() 函数可以查看变量中保存数据所在的 内存地址

注意:如果变量已经被定义,当给一个变量赋值的时候,本质上是 修改了数据的引用

  • 变量 不再 对之前的数据引用
  • 变量 改为 对新赋值的数据引用

1.2 变量引用 的示例

Python 中,变量的名字类似于 便签纸 贴在 数据

  • 定义一个整数变量 a,并且赋值为 1
代码图示
a = 1004_a1tag.png
  • 将变量 a 赋值为 2
代码图示
a = 2005_a2tag.png
  • 定义一个整数变量 b,并且将变量 a 的值赋值给 b
代码图示
b = a006_ab2tag.png

变量 b 是第 2 个贴在数字 2 上的标签

1.3 函数的参数和返回值的传递

Python 中,函数的 实参/返回值 都是是靠 引用 来传递来的

def test(num):

    print("-" * 50)
    print("%d 在函数内的内存地址是 %x" % (num, id(num)))

    result = 100

    print("返回值 %d 在内存中的地址是 %x" % (result, id(result)))
    print("-" * 50)

    return  result

a = 10
print("调用函数前 内存地址是 %x" % id(a))

r = test(a)

print("调用函数后 实参内存地址是 %x" % id(a))
print("调用函数后 返回值内存地址是 %x" % id(r))

02. 可变和不可变类型

  • 不可变类型,内存中的数据不允许被修改:

    • 数字类型 int, bool, float, complex, long(2.x)
    • 字符串 str
    • 元组 tuple
  • 可变类型,内存中的数据可以被修改:

    • 列表 list
    • 字典 dict
a = 1
a = "hello"
a = [1, 2, 3]
a = [3, 2, 1]
demo_list = [1, 2, 3]

print("定义列表后的内存地址 %d" % id(demo_list))

demo_list.append(999)
demo_list.pop(0)
demo_list.remove(2)
demo_list[0] = 10

print("修改数据后的内存地址 %d" % id(demo_list))

demo_dict = {"name": "小明"}

print("定义字典后的内存地址 %d" % id(demo_dict))

demo_dict["age"] = 18
demo_dict.pop("name")
demo_dict["name"] = "老王"

print("修改数据后的内存地址 %d" % id(demo_dict))

注意:字典的 key 只能使用不可变类型的数据

注意

  1. 可变类型的数据变化,是通过 方法 来实现的
  2. 如果给一个可变类型的变量,赋值了一个新的数据,引用会修改

    • 变量 不再 对之前的数据引用
    • 变量 改为 对新赋值的数据引用

哈希 (hash)

  • Python 中内置有一个名字叫做 hash(o) 的函数

    • 接收一个 不可变类型 的数据作为 参数
    • 返回 结果是一个 整数
  • 哈希 是一种 算法,其作用就是提取数据的 特征码(指纹)

    • 相同的内容 得到 相同的结果
    • 不同的内容 得到 不同的结果
  • Python 中,设置字典的 键值对 时,会首先对 key 进行 hash 已决定如何在内存中保存字典的数据,以方便 后续 对字典的操作:增、删、改、查

    • 键值对的 key 必须是不可变类型数据
    • 键值对的 value 可以是任意类型的数据

03. 局部变量和全局变量

  • 局部变量 是在 函数内部 定义的变量,只能在函数内部使用
  • 全局变量 是在 函数外部定义 的变量(没有定义在某一个函数内),所有函数 内部 都可以使用这个变量

提示:在其他的开发语言中,大多 不推荐使用全局变量 —— 可变范围太大,导致程序不好维护!

3.1 局部变量

  • 局部变量 是在 函数内部 定义的变量,只能在函数内部使用
  • 函数执行结束后,函数内部的局部变量,会被系统回收
  • 不同的函数,可以定义相同的名字的局部变量,但是 彼此之间 不会产生影响

局部变量的作用

  • 在函数内部使用,临时 保存 函数内部需要使用的数据
def demo1():

    num = 10

    print(num)

    num = 20

    print("修改后 %d" % num)


def demo2():

    num = 100

    print(num)

demo1()
demo2()

print("over")

局部变量的生命周期

  • 所谓 生命周期 就是变量从 被创建被系统回收 的过程
  • 局部变量函数执行时 才会被创建
  • 函数执行结束后 局部变量 被系统回收
  • 局部变量在生命周期 内,可以用来存储 函数内部临时使用到的数据

3.2 全局变量

  • 全局变量 是在 函数外部定义 的变量,所有函数内部都可以使用这个变量
# 定义一个全局变量
num = 10


def demo1():

    print(num)


def demo2():

    print(num)

demo1()
demo2()

print("over")

注意:函数执行时,需要处理变量时 会:

  1. 首先 查找 函数内部 是否存在 指定名称 的局部变量如果有,直接使用
  2. 如果没有,查找 函数外部 是否存在 指定名称 的全局变量如果有,直接使用
  3. 如果还没有,程序报错!

1) 函数不能直接修改 全局变量的引用

  • 全局变量 是在 函数外部定义 的变量(没有定义在某一个函数内),所有函数 内部 都可以使用这个变量

提示:在其他的开发语言中,大多 不推荐使用全局变量 —— 可变范围太大,导致程序不好维护!

  • 在函数内部,可以 通过全局变量的引用获取对应的数据
  • 但是,不允许直接修改全局变量的引用 —— 使用赋值语句修改全局变量的值
num = 10


def demo1():

    print("demo1" + "-" * 50)

    # 只是定义了一个局部变量,不会修改到全局变量,只是变量名相同而已
    num = 100
    print(num)


def demo2():

    print("demo2" + "-" * 50)
    print(num)

demo1()
demo2()

print("over")

注意:只是在函数内部定义了一个局部变量而已,只是变量名相同 —— 在函数内部不能直接修改全局变量的值

2) 在函数内部修改全局变量的值

  • 如果在函数中需要修改全局变量,需要使用 global 进行声明
num = 10


def demo1():

    print("demo1" + "-" * 50)

    # global 关键字,告诉 Python 解释器 num 是一个全局变量
    global num
    # 只是定义了一个局部变量,不会修改到全局变量,只是变量名相同而已
    num = 100
    print(num)


def demo2():

    print("demo2" + "-" * 50)
    print(num)

demo1()
demo2()

print("over")

3) 全局变量定义的位置

  • 为了保证所有的函数都能够正确使用到全局变量,应该 将全局变量定义在其他函数的上方
a = 10


def demo():
    print("%d" % a)
    print("%d" % b)
    print("%d" % c)

b = 20
demo()
c = 30

注意

  • 由于全局变量 c,是在调用函数之后,才定义的,在执行函数时,变量还没有定义,所以程序会报错!

代码结构示意图如下

001_代码结构示意图.png

4) 全局变量命名的建议

  • 为了避免局部变量和全局变量出现混淆,在定义全局变量时,有些公司会有一些开发要求,例如:
  • 全局变量名前应该增加 g_ 或者 gl_ 的前缀

提示:具体的要求格式,各公司要求可能会有些差异