Python基础 -- 变量进阶

目录

• ​​变量进阶​​

• ​​01. 变量的引用​​

• ​​1.1 引用的概念​​
• ​​1.2 `变量引用` 的示例​​
• ​​1.3 函数的参数和返回值的传递​​

• ​​02. 可变和不可变类型​​

• ​​哈希 `(hash)`​​

• ​​03. 局部变量和全局变量​​

• ​​3.1 局部变量​​

• ​​局部变量的作用​​
• ​​局部变量的生命周期​​

• ​​3.2 全局变量​​

• ​​1) 函数不能直接修改 `全局变量的引用`​​
• ​​2) 在函数内部修改全局变量的值​​
• ​​3) 全局变量定义的位置​​
• ​​4) 全局变量命名的建议​​

变量进阶

01. 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的

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 ​​变量引用​​ 的示例

在 ​​Python​​ 中，变量的名字类似于 便签纸 贴在 数据 上

• 定义一个整数变量​​a​​​，并且赋值为​​1​​

代码

图示

a = 1

• 将变量​​a​​​ 赋值为​​2​​

代码

图示

a = 2

• 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 = a

变量 ​​b​​​ 是第 2 个贴在数字 ​​2​​ 上的标签，其本质就是把a的引用给了b

1.3 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

可变类型的数据变化，是通过方法来实现的

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

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：

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

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

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

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