

本专栏系列为Pythong基础系列,每天都会更新新的内容,搜罗全网资源以及自己在学习和工作过程中的一些总结,可以说是非常详细和全面。 以至于为什么要写的这么详细:自己也是学过Python的,很多新手只是简单的过一篇语法,其实对于一个知识点的底层逻辑和其他使用方法以及参数详情根本不是很了解,这就导致学完很容易忘记,而且在实战过程中也是半知半解,所以自己就尽量写的详细些,让需要的人能更了解Python的每一个知识点,也感谢大家指正,祝大家早日从小码农变成大牛!
在Python中,变量是一个用于存储数据值的容器。与一些其他编程语言不同,Python中的变量不需要显式声明类型;它们会根据分配给它们的值自动确定类型。这意味着你可以将整数、浮点数、字符串、列表、元组、字典、集合等不同类型的值赋给同一个变量,但每次赋值后,变量的类型会随之改变。
在Python中,变量名必须遵循以下规则:
myVar和myvar会被视为两个不同的变量。if、for、class等,这些词不能用作变量名。#输出保留字列表
import keyword #import是导入包的意思,
print(keyword.kwlist) # 输出保留字列表在Python中,变量的声明和赋值是同时进行的。当你将一个值赋给一个变量时,Python会自动声明这个变量。例如:
x = 5 # 声明一个名为x的变量,并将其赋值为5
y = "Hello, World!" # 声明一个名为y的变量,并将其赋值为字符串"Hello, World!"虽然Python变量不需要显式声明类型,但每个变量都有一个与之关联的类型,这个类型取决于赋给它的值。你可以使用type()函数来检查变量的类型:
x = 10 # 整数类型
y = "张三" # 字符串类型
o = 3.14 # 浮点数类型
z = [1,2,3,4] # 数组(列表)类型 后面会讲到
a = {'name':'李四','age':19} # 字典类型 后面会讲到
b = {'北京','上海','广州','深圳'} # 集合类型 后面会讲到
p = True # 布尔类型
print(type(x)) # 输出:<class 'int'>,因为x是一个整数
print(type(y)) # 输出:<class 'str'>,因为y是一个字符串
print(type(o)) # 输出:<class 'float'>,因为o是一个浮点数
print(type(z)) # 输出:<class 'list'>,因为z是一个数组
print(type(a)) # 输出:<class 'dict'>,因为a是一个字典
print(type(b)) # 输出:<class 'set'>,因为b是一个集合
print(type(p)) # 输出:<class 'bool'>,因为p是一个布尔值在Python中,变量并不是直接存储数据本身,而是存储了对数据对象的引用(或者说是“指针”的概念,尽管Python内部并不直接使用“指针”这个词)。这意味着变量实际上存储的是数据对象在内存中的地址。然而,由于Python的内存管理机制(包括垃圾回收机制),直接暴露内存地址给开发者并不是Python设计的一部分,因此我们不能直接像C或C++那样通过指针来操作内存地址。 尽管如此,Python提供了一些方法来间接查看或理解变量的“内存地址”概念,尽管这些通常是通过对象的身份(identity)来表现的,而不是直接的内存地址。
在Python中,你可以使用id()函数来获取一个对象的“身份”,这个函数返回的是一个整数,这个整数在对象的生命周期内是唯一的,并且在大多数实现中,这个整数可以被视为对象在内存中的地址(尽管这不是严格保证的,因为它依赖于Python解释器的具体实现)。
x = 5
print(id(x)) # 输出x变量的内存地址:4367788464
y = "hello"
print(id(y)) # 输出y变量的内存地址:4368876848在Python中,一个变量不能“直接”指向多个值。变量在任何给定时间都只引用(或“指向”)一个对象。但是,你可以通过改变变量的引用来使其指向不同的对象。
a = 10
print(id(a)) # 变量a的内存地址:4309609040
#给a变量重新赋值
a = 20
print(id(a)) # 变量a的内存地址:4309609360,与上一个不同,因为a现在引用了一个不同的对象在这个例子中,变量a最初引用了一个值为10的对象,然后我们改变了a的引用,使其指向了一个值为20的新对象。这并不意味着a“同时”指向了两个值;它只是改变了它的引用。
在Python中,对象根据其是否可以在创建后被修改分为不可变对象(immutable objects)和可变对象(mutable objects)。这种分类对于理解Python的内存管理、变量赋值、函数参数传递等方面非常重要。
不可变对象一旦创建,其内部状态就不能被改变。如果尝试修改一个不可变对象,实际上会创建一个新的对象,而不是修改原始对象。Python中的不可变对象包括:
# 字符串是不可变的
s = "hello"
s_new = s.replace("e", "a") # 创建一个新的字符串对象
print(id(s) == id(s_new)) # 输出False,s和s_new的内存地址不同,因为s和s_new是不同的对象
# 元组也是不可变的
t = (1, 2, 3)
t_new = (1, 2, 3, 4) # 创建一个新的元组对象
print(id(t) == id(t_new)) # 输出False,因为t和t_new是不同的对象
# 尝试修改元组中的元素会抛出TypeError
# t[1] = 20 # 这是不允许的可变对象在创建后可以被修改。这意味着你可以改变对象内部的状态,而不会创建新的对象。Python中的可变对象包括:
# 列表是可变的
l = [1, 2, 3]
print(id(l)) # 输出列表l的内存地址:4336280832
l.append(4) # 修改列表对象l,其实就是想列表l中添加了一个元素
print(id(l)) # 再次输出列表l的内存地址:4336280832,注意这个id在修改前后不会改变
# 字典也是可变的
d = {'a': 1, 'b': 2}
print(id(d)) # 输出字典d的内存地址:4302206208
d['c'] = 3 # 修改字典对象d
print(id(d)) # 再次输出字典d的内存地址:4302206208,同样在修改前后不会改变
# 集合也是可变的
s = {1, 2, 3}
print(id(s)) # 输出集合s的内存地址:4310771072
s.add(4) # 修改集合对象s
print(id(s)) # 再次输出集合s的内存地址:4310771072,修改前后不会改变Python中变量的作用域是一个关键概念,它决定了变量在程序中哪些部分是可访问的。Python的作用域规则相对直观,但理解它们对于编写清晰、可维护的代码至关重要。下面我将详细解释Python中的变量作用域,包括全局作用域、局部作用域、闭包以及相关的关键字(如global和nonlocal),并提供代码案例来加深理解。
全局作用域是指在程序的最外层定义的变量所拥有的作用域。这些变量在整个程序中都是可见的,包括所有的函数内部。但是,在函数内部直接修改全局变量需要特别注意,因为默认情况下,在函数内部赋值会创建一个新的局部变量(如果变量名已存在)或一个新的全局变量(如果变量名不存在于全局作用域中)。
# 定义全局变量
global_var = "I am global"
#定义一个名字叫做my_function的函数
def my_function():
# 尝试访问全局变量
print(global_var)
# ,
'''
尝试修改全局变量(错误的方式)
如果这样直接修改全局变量的值,会出现报错, 因为这样就会导致global_var变成一个局部变量
上面还有一个输出global_var的语句呢,这个时候输出的就是局部变量的值,但是局部变量是在下面修改全局变量的时候才被创建
所以上面的 print(global_var) 是获取不到 局部变量global_var的,所以会报错
'''
global_var = "I tried to modify global, but this creates a new local variable"
print(global_var)
#访问my_function函数
my_function()
#输出运行之后的报错信息:UnboundLocalError: local variable 'global_var' referenced before assignment
# 定义全局变量
global_var = "I am global"
#定义一个名字叫做my_function的函数
def my_function():
'''
global表示声明全局变量,global global_var表示global_var是一个全局变量
表示可以在局部去修改这个全局变量的值
注意:在函数中使用global语句的时候最好写在函数的最上方
'''
global global_var
# 尝试访问全局变量
print(global_var) # 输出:I am global
# 现在再次修改global_var,就是表示修改的全局变量的值
global_var = "I am modified globally"
print(global_var) # 输出: I am modified globally
#访问my_function函数
my_function()
#在外部输出全局变量的值,查看全局变量的值是否被改变
print(global_var) # 输出:I am modified globally局部作用域是指在函数内部定义的变量所拥有的作用域。这些变量只能在函数内部被访问和修改。一旦函数执行完毕,这些变量就会被销毁(除非它们被返回或以其他方式传递给外部作用域)。
#定义一个函数
def my_function():
#在函数中声明一个变量,局部变量
local_var = "I am local"
print(local_var) # 输出: I am local
#调用函数
my_function()
# 尝试访问局部变量(会导致错误),因为local_var所在的函数已经执行完了,里面变量的资源已经被释放了
print(local_var) # 报错信息:NameError: name 'local_var' is not defined闭包是Python中一个高级概念,它涉及到嵌套函数和非局部变量的使用。当一个内部函数引用了其外部函数的局部变量时,就形成了一个闭包。即使外部函数已经执行完毕,其局部变量仍然可以被内部函数访问,因为这些局部变量被绑定在了内部函数的词法环境中。
def outer_function(text):
# outer_function的局部变量
message = text
def inner_function():
# inner_function可以访问outer_function的局部变量message
print(message)
# 返回内部函数,此时就形成了一个闭包
return inner_function
# 调用outer_function并获取闭包
my_closure = outer_function("Hello from a closure!")
# 调用闭包
my_closure() # 输出: Hello from a closure!global 和 nonlocal 关键字global 关键字:用于在函数内部声明全局变量,以便在函数内部修改全局变量的值。nonlocal 关键字:用于在嵌套函数内部声明非局部变量(即外部函数的局部变量),以便在内部函数中修改外部函数的局部变量。global关键字# 定义一个全局变量,并赋予它一个初始值:"I am global"
global_var = "I am global"
# 定义一个名为 my_function 的函数
def my_function():
# 使用 global 关键字声明,接下来的 global_var 引用将是指向全局作用域中的 global_var 变量
global global_var
# 修改全局变量 global_var 的值为:"I was modified globally"
global_var = "I was modified globally"
# 调用 my_function 函数
my_function()
# 在全局作用域中打印 global_var 的值,输出将会是:"I was modified globally"
print(global_var) # 输出: I was modified globally注意,如果在函数内部使用global关键字声明全局变量的话,最好要在函数的最开始进行使用,例如global 声明了global_var全局变量,但是在声明之前,global_var就在函数中被使用到了,就会出现报错的。
nonlocal关键字# 定义一个名为 outer_function 的外层函数
def outer_function():
# 在 outer_function 内部定义一个变量 outer_var 并初始化为 "I am outer"
outer_var = "I am outer"
# 在 outer_function 内部定义一个名为 inner_function 的内层函数
def inner_function():
# 使用 nonlocal 关键字声明 outer_var 是非局部变量,即它引用的是外层函数的 outer_var
nonlocal outer_var
# 修改 outer_var 的值为 "I was modified by an inner function"
outer_var = "I was modified by an inner function"
# 打印修改后的 outer_var 的值
print(outer_var) # 输出:I was modified by an inner function
# 调用 inner_function
inner_function()
# 在 outer_function 内部再次打印 outer_var 的值,展示 inner_function 对它的修改
print(outer_var)# 输出: I was modified by an inner function
# 调用 outer_function
outer_function()