Python_从零开始学习_(31) 变量进阶

亦凉 2021-09-16 16:18 364阅读 0赞

**目录**

1.  变量的引用

2.  可变和不可变类型

3.  局部变量

4.  全局变量

--------------------

### 1.  变量的引用 ###

>  *  变量 和 数据 都是保存在 **内存** 中的
>  *  在 Python 中 **函数的参数传递** 以及 **返回值** 都是靠 引用 传递

**1.1  引用的概念**

**在 Python 中**

*  **变量** 和 **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** 中 **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  函数的参数和返回值的传递**

在 Python 中,  函数的 **实参 / 返回值** 都是靠 **引用** 来传递来的

def test(num):
    
        print("在函数内部 %d 对用的内存地址是 %d" % (num, id(num)))
        # 1> 定义一个字符串变量
        result = "hello"
    
        print("%s 的内存地址是 %d" % (result, id(result)))
        # 2> 将字符串变量返回, 返回的是数据的引用, 而不是数据本身
        return result
    
    # 1. 定义一个数字的变量
    a = 10
    
    # 数据的地址本质上就是一个数字
    print("a 变量保存数据的内存地址是 %d" % id(a))
    
    # 2. 调用 test 函数, 本质上传递的实参保存数据的引用, 而不是实参保存的数据
    # 注意: 如果函数有返回值, 但是没有定义变量接收
    # 程序不会报错, 但是无法获得返回结构
    r = test(a)
    
    print("%s 的内存地址是 %d" % (r, id(r)))

### 2.  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 (可以通过append, remove ...等方法修改)

>  *  列表 list
>  *  字典 dict

a = [1, 2, 3]
    print("%s 的内存地址是 %d" % (a, id(a)))
    a.remove(a[0])
    print("%s 的内存地址是 %d" % (a, id(a)))  # 使用方法来改变数据, 内存地址不会发生改变
    
    a = [0, 1, 2, 3]
    print("%s 的内存地址是 %d" % (a, id(a)))  # 重新定义内存地址会发生改变, 因为引用地址变了

>  注意 : 字典的 key 只能使用不可变类型的数据

d = {"name": "小明", 1: "整数", (1,): "元组"}  # 正确的
    
    l = {[1, 2]: "列表"}  # 会报错

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**

*  在 Python 中, 设置字典约 **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

### 3.  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**
 *  **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, 但是各用个的不会产生影响

**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():
    
        # 定义一个局部变量
        # 1. 执行了下方的代码之后, 才会被创建
        num = 10
    
        print("在demo1函数内部的变量是 %d" % num)
    
    
    def demo2():
    
        # 局部变量同名的变量不会影响
        num = 100
    
        print("在demo1函数内部的变量是 %d" % num)
    
    # 在函数内部定义的变量, 不能再其他位置使用
    # print("%d" % num)
    
    
    demo1()
    
    
    demo2()

局部变量的生命周期

*  所谓 **生命周期** 就是变量从 **被创建** 到 **被系统回收** 的过程
 *  **局部变量** 在 **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**

### **4.  全局变量** ###

*  **全局变量** 是在 **函数外部定义** 的变量,  所以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("demo1 %d" % num)
    
    
    def demo2():
    
        print("demo2 %d" % num)
    
    
    demo1()
    
    
    demo2()

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  (没有定义在摸一个函数内)  , 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

# 定义一个全局变量
    num = 10
    
    
    def demo1():
    
        # 希望修改全局变量的值
        # 在 Python 中, 是不允许直接修改全局变量的值
        # 如果使用赋值语句, 会在函数内部, 定义一个局部变量, 变量名相同而已
        # num下面的虚线的意思就是, 全局变量已经有这个名字了,需要自己换一个
        num = 100
    
        print("demo1 %d" % num)
    
    
    def demo2():
    
        print("demo2 %d" % num)
    
    
    demo1()
    
    
    demo2()

> 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

# 定义一个全局变量
    num = 10
    
    
    def demo1():
    
        # 希望修改全局变量的值 - 使用 global 声明一下变量即可
        # global 关键字会告诉解释器后面的变量时一个全局变量
        # 再使用赋值语句时, 就不会创建局部变量
        global num
        num = 100
    
        print("demo1 %d" % num)
    
    
    def demo2():
    
        print("demo2 %d" % num)
    
    
    demo1()
    
    
    demo2()

**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**

**代码结构**

shebang  =>  import  =>  全局变量  => 函数定义  => 执行代码

**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