Python_从零开始学习_(31) 变量进阶-蒲公英云

变量的引用
可变和不可变类型
局部变量
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

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:

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()