Python笔记（二）——Python中的基本语句、变量和数据类型

约定不等于承诺〃 2022-04-10 03:12 310阅读 0赞

**目录**

一、python的基本语句

1.1 print语句

任务

1.2 python的注释

二、数据类型

2.1、整数

2.2、浮点数

2.3、字符串

2.4、布尔值

2.5、空值

三、Python中的变量

四、Python中定义字符串

任务

五、Python中raw字符串与多行字符串

任务

六、Python中Unicode字符串

任务

七、Python中整数和浮点数

任务

八、Python中布尔类型

任务

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

# ![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3NzY0MTI5_size_16_color_FFFFFF_t_70][] #

# 一、python的基本语句 #

## 1.1 print语句 ##

与Python2版本相比，Python3有部分语句做了更改，比如print语句中，3版本要比2多一对括号

**print**语句可以向屏幕上输出指定的文字。比如输出'hello, world'，用代码实现如下：

>>> print （'hello, world'）

**注意：**

1.当我们在Python交互式环境下编写代码时，`>>>`是Python解释器的提示符，不是代码的一部分。

2.当我们在文本编辑器中**编写代码时，千万不要自己添加“>>>”** 。

print语句也可以跟上多个字符串，用逗号“,”隔开，就可以连成一串输出：

>>> print 'The quick brown fox', 'jumps over', 'the lazy dog'
    The quick brown fox jumps over the lazy dog

print会依次打印每个字符串，遇到逗号“,”会输出一个空格，因此，输出的字符串是这样拼起来的：

[![20181224142156476][]][20181224142156476]

print也可以打印整数，或者计算结果：

>>> print （300） 
    300 #运行结果 
    >>> print （100 + 200 ）
    300 #运行结果

因此，我们可以把计算100 + 200的结果打印得更漂亮一点：

>>> print ('100 + 200 =', 100 + 200 )
    100 + 200 = 300 #运行结果

**注意:** 对于100 + 200，Python解释器自动计算出结果300，但是，'100 + 200 ='是字符串而非数学公式，Python把它视为字符串，请自行解释上述打印结果。

### 任务 ###

请用两种方式打印出 hello, python.

![20181224141942947.png][]

## 1.2 python的注释 ##

任何时候，我们都可以给程序加上注释。注释是用来说明代码的，给自己或别人看，而程序运行的时候，Python解释器会直接忽略掉注释，所以，有没有注释不影响程序的执行结果，但是影响到别人能不能看懂你的代码。

（a）行注释

以**`#`**开头，后面的文字直到行尾都算注释

# 这一行全部都是注释... 
    print ('hello') # 这也是注释

注释还有一个巧妙的用途，就是一些代码我们不想运行，但又不想删除，就可以用注释暂时屏蔽掉：

# 暂时不想运行下面一行代码: 
    # print ('hello, python.')

**（b）段注释**

**        用三个单引号 ''' 或者三个双引号 """ 将注释括起来，例如:**

## **1.3 对象** ##

# ![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3NzY0MTI5_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][] #

## 1.4 引用 ##

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3NzY0MTI5_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

**引用的本质—栈内存和堆内存示意图**

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3NzY0MTI5_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

## 1.5 python标识符 ##

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3NzY0MTI5_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

# 二、数据类型 #

在Python中，能够直接处理的数据类型有以下几种：

## **2.1、整数** ##

Python可以处理任意大小的整数，当然包括负整数，在Python程序中，整数的表示方法和数学上的写法一模一样，例如：`1`，`100`，`-8080`，`0`，等等。

计算机由于使用二进制，所以，有时候用十六进制表示整数比较方便，十六进制用`0x`前缀和0-9，a-f表示，例如：`0xff00`，`0xa5b4c3d2`，等等。

## **2.2、浮点数** ##

浮点数也就是小数，之所以称为浮点数，是因为按照科学记数法表示时，一个浮点数的小数点位置是可变的，比如，1.23x10^9和12.3x10^8是相等的。浮点数可以用数学写法，如`1.23`，`3.14`，`-9.01`，等等。但是对于很大或很小的浮点数，就必须用科学计数法表示，把10用e替代，1.23x10^9就是**1.23e9**，或者**12.3e8**，0.000012可以写成**1.2e-5**，等等。

整数和浮点数在计算机内部存储的方式是不同的，整数运算永远是精确的（除法难道也是精确的？是的！），而浮点数运算则可能会有四舍五入的误差。

## **2.3、字符串** ##

字符串是以`''`或`""`括起来的任意文本，比如**'abc'**，**"xyz"**等等。请注意，**' '**或**" "**本身只是一种表示方式，不是字符串的一部分，因此，字符串`'abc'`只有`a，b，c`这3个字符。

**Python字符串运算符**

下表实例变量a值为字符串 "Hello"，b变量值为 "Python"：

<table style="width:699px;"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>[]</td> 
   <td style="width:494px;">通过索引获取字符串中字符</td> 
   <td style="width:155px;">a[1] 输出结果 <strong>e</strong></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>[ : ]</td> 
   <td style="width:494px;">截取字符串中的一部分，遵循<strong>左闭右开</strong>原则，str[0,2] 是不包含第 3 个字符的。</td> 
   <td style="width:155px;">a[1:4] 输出结果 <strong>ell</strong></td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**行连接符“\\”**

**   ** 一行程序长度是没有限制的，但为了可读性更强，通常将一行比较长的程序分为多行，可通过"\\"行连接符，把它放在行结束的地方。

![20181229151116150.png][]

## **2.4、布尔值** ##

布尔值和布尔代数的表示完全一致，一个布尔值只有`True`、`False`两种值，要么是`True`，要么是`False`，在Python中，可以直接用`True`、`False`表示布尔值（请注意大小写），也可以通过布尔运算计算出来。

布尔值可以用`and`、`or`和`not`运算。

`and`运算是与运算，只有所有都为 True，and运算结果才是 True。

`or`运算是或运算，只要其中有一个为 True，or 运算结果就是 True。

`not`运算是非运算，它是一个单目运算符，把 True 变成 False，False 变成 True。

## **2.5、空值** ##

空值是Python里一个特殊的值，用`None`表示。None不能理解为0，因为0是有意义的，而None是一个特殊的空值。

此外，Python还提供了列表、字典等多种数据类型，还允许创建自定义数据类型，我们后面会继续讲到

在编辑器中，完成以下任务:

1. 计算十进制整数 45678 和十六进制整数 0x12fd2 之和。

2. 请用字符串表示出Learn Python in imooc。

3. 请计算以下表达式的布尔值（注意==表示判断是否相等）：

100 < 99

0xff == 255

**注意：**使用print命令

1）print可以把结果打印出来：
    
       print 45678 + 0x12fd2
    
    2) print 'Learn Python in imooc'
    
       或者：
    
       print "Learn Python in imooc"
    
    3）print 100 < 99
    
       print 0xff == 255
    
      结果:
    
       False
    
       True

# 三、Python中的变量 #

![20190630144434769.png][]

变量的声明和赋值用于将一个变量绑定到一个对象上，格式如下：

>     变量名 =  表达式

**注：变量在使用前必须先被初始化（先被赋值）**

在Python中，变量的概念基本上和初中代数的方程变量是一致的。

例如，对于方程式 `y=x*x`，`x`就是变量。当`x=2`时，计算结果是`4`，当`x=5`时，计算结果是`25`。

只是在计算机程序中，变量不仅可以是数字，还可以是任意数据类型。

在Python程序中，变量是用一个变量名表示，**变量名**必须是大小写英文、数字和下划线（\_）的组合，且不能用数字开头，比如：

a = 1

变量`a`是一个整数。

t_007 = 'T007'

变量`t_007`是一个字符串。

在Python中，等号`=`是赋值语句，可以把任意数据类型赋值给变量，同一个变量可以反复赋值，而且可以是不同类型的变量，例如：

a = 123  # a是整数 
    print (a) 
    a = 'imooc'  # a变为字符串 
    print (a)

这种变量本身类型不固定的语言称之为动态语言，与之对应的是静态语言。

静态语言在定义变量时必须指定变量类型，如果赋值的时候类型不匹配，就会报错。例如Java是静态语言，赋值语句如下（// 表示注释）：

int a = 123; // a是整数类型变量 
    a = "mooc"; // 错误：不能把字符串赋给整型变量

和静态语言相比，动态语言更灵活，就是这个原因。

请不要把赋值语句的等号等同于数学的等号。比如下面的代码：

x = 10 
    x = x + 2

如果从数学上理解x = x + 2那无论如何是不成立的，在程序中，赋值语句先计算右侧的表达式x + 2，得到结果12，再赋给变量x。由于x之前的值是10，重新赋值后，x的值变成12。

最后，理解变量在计算机内存中的表示也非常重要。当我们写：***`a = 'ABC'`***时，Python解释器干了两件事情：

1. 在内存中创建了一个`'ABC'`的字符串；

2. 在内存中创建了一个名为`a`的变量，并把它指向`'ABC'`。

也可以把一个变量a赋值给另一个变量b，这个操作实际上是把变量b指向变量a所指向的数据，例如下面的代码：

a = 'ABC' 
    b = a 
    a = 'XYZ' 
    print (b)

最后一行打印出变量b的内容到底是'ABC'呢还是'XYZ'？如果从数学意义上理解，就会错误地得出b和a相同，也应该是'XYZ'，但实际上b的值是'ABC'，让我们一行一行地执行代码，就可以看到到底发生了什么事：

执行`a = 'ABC'`，解释器创建了字符串  'ABC'和变量 a，并把a指向 'ABC'：

[![20181224170823382][]][20181224170823382]

执行`b = a`，解释器创建了变量 b，并把b指向 a 指向的字符串'ABC'：

[![20181224170823408][]][20181224170823408]

执行`a = 'XYZ'`，解释器创建了字符串'XYZ'，并把a的指向改为'XYZ'，但b并没有更改：

[![20181224170823425][]][20181224170823425]

所以，最后打印变量`b`的结果自然是`'ABC'`了。

上面例子的具体实现：

![20181224144724954.png][]

# 四、常量 #

![20181229164841129.png][]

# 五、Python中定义字符串 #

前面我们讲解了什么是字符串。字符串可以用`''`或者`""`括起来表示。

a、 如果字符串本身包含**`'`**怎么办？比如我们要表示字符串` I'm OK `，这时，可以用**`" "`**括起来表示：

"I'm OK"

b、类似的，如果字符串包含**`"`**，我们就可以用**`' '`**括起来表示：

'Learn "Python" in imooc'

c、如果字符串既包含**`'`**又包含**`"`**怎么办？

这个时候，就需要对字符串的某些特殊字符进行**“转义”**，Python字符串用**`\`**进行转义。

要表示字符串 `Bob said "I'm OK".`  
由于 ' 和 " 会引起歧义，因此，我们在它前面插入一个`\`表示这是一个普通字符，不代表字符串的起始，因此，这个字符串又可以表示为

'Bob said \"I\'m OK\".'

**注意：**转义字符 \\ 不计入字符串的内容中。

常用的转义字符还有：

\n 表示换行 
    \t 表示一个制表符 
    \\ 表示 
    \ 字符本身

### 任务 ###

请将下面两行内容用Python的字符串表示并打印出来：

>>> s1 = 'Python was started in 1989 by "Guido".\nPython is free and easy to learn.'
    >>> s2 = 'Python was started in 1989 by \"Guido\".\nPython is free and easy to learn.'
    >>> print ('s1= \n",s1,"\ns2= \n",s2)
    s1=
     Python was started in 1989 by "Guido".
    Python is free and easy to learn.
    s2=
     Python was started in 1989 by "Guido".
    Python is free and easy to learn.

# 六、Python中raw字符串与多行字符串 #

如果一个字符串包含很多需要转义的字符，对每一个字符都进行转义会很麻烦。为了避免这种情况，我们可以在字符串前面加个前缀**`r`**，表示这是一个 raw 字符串，里面的字符就不需要转义了。例如：

r'\(~_~)/ \(~_~)/'

但是**`r'...'`**表示法不能表示多行字符串，也不能表示包含**`'`**和** `"`**的字符串（为什么？）

如果要表示多行字符串，可以用**`'''...'''`**表示：

'''Line 1 
    Line 2 
    Line 3'''

上面这个字符串的表示方法和下面的是完全一样的：

'Line 1\\nLine 2\\nLine 3'

还可以在多行字符串前面添加**`r`**，把这个多行字符串也变成一个raw字符串：

r'''Python is created by "Guido". 
    It is free and easy to learn. 
    Let's start learn Python in imooc!'''

### 任务 ###

> 请把下面的字符串用**`r'''...'''`**的形式改写，并用print打印出来：
> 
> '\\"To be, or not to be\\": that is the question.\\nWhether it\\'s nobler in the mind to suffer.'

![20181224154504611.png][]

# 七、Python中Unicode字符串 #

字符串还有一个编码问题。

因为计算机只能处理数字，如果要处理文本，就必须先把文本转换为数字才能处理。最早的计算机在设计时采用8个比特（bit）作为一个字节（byte），所以，一个字节能表示的最大的整数就是255（二进制11111111=十进制255），0 - 255被用来表示大小写英文字母、数字和一些符号，这个编码表被称为ASCII编码，比如大写字母 A 的编码是65，小写字母 z 的编码是122。

如果要表示中文，显然一个字节是不够的，至少需要两个字节，而且还不能和ASCII编码冲突，所以，中国制定了GB2312编码，用来把中文编进去。

类似的，日文和韩文等其他语言也有这个问题。为了统一所有文字的编码，Unicode应运而生。Unicode把所有语言都统一到一套编码里，这样就不会再有乱码问题了。

Unicode通常用两个字节表示一个字符，原有的英文编码从单字节变成双字节，只需要把高字节全部填为0就可以。

因为Python的诞生比Unicode标准发布的时间还要早，所以最早的Python只支持ASCII编码，普通的字符串'ABC'在Python内部都是ASCII编码的。

Python在后来添加了对Unicode的支持，**以Unicode表示的字符串**用**u'...'表示**，比如：

print (u'中文') 
    中文

**注意:** python2中不加 u ，中文就不能正常显示。

python3没这个问题

![20181224155241642.png][]

Unicode字符串除了多了一个***`u`***之外，与普通字符串没啥区别，转义字符和多行表示法仍然有效：

**转义：**

u'中文\n日文\n韩文'

**多行：**

u'''第一行 
    第二行'''

**raw+多行（适用于Python2中）：**

ur'''Python的Unicode字符串支持"中文", 
    "日文", 
    "韩文"等多种语言'''

如果中文字符串在Python环境下遇到 UnicodeDecodeError，这是因为.py文件保存的格式有问题。可以在第一行添加注释

# -*- coding: utf-8 -*-

目的是告诉Python解释器，用UTF-8编码读取源代码。然后用Notepad++ 另存为... 并选择UTF-8格式保存。

**注**:在python2中有上面这句话后，下面就不要加u了

### 任务 ###

> 用多行Unicode字符串表示下面的唐诗并打印：
> 
> 静夜思
> 
> 床前明月光，  
> 疑是地上霜。  
> 举头望明月，  
> 低头思故乡。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3NzY0MTI5_size_16_color_FFFFFF_t_70 5][]

注：python3中在输出多行字符串时有u和没u效果一样

# 八、Python中整数和浮点数 #

Python支持对整数和浮点数直接进行四则混合运算，运算规则和数学上的四则运算规则完全一致。

基本的运算：

1 + 2 + 3 # ==> 6 
    4 * 5 - 6 # ==> 14 
    7.5 / 8 + 2.1 # ==> 3.0375

使用括号可以提升优先级，这和数学运算完全一致，注意只能使用小括号，但是括号可以嵌套很多层：

(1 + 2) * 3 # ==> 9 
    (2.2 + 3.3) / (1.5 * (9 - 0.3)) # ==> 0.42145593869731807

和数学运算不同的地方是，Python的整数运算结果仍然是整数，浮点数运算结果仍然是浮点数：

1 + 2 # ==> 整数 3 
    1.0 + 2.0 # ==> 浮点数 3.0

但是整数和浮点数混合运算的结果就变成浮点数了：

1 + 2.0    # ==> 浮点数 3.0

为什么要区分整数运算和浮点数运算呢？这是因为整数运算的结果永远是精确的，而浮点数运算的结果不一定精确，因为计算机内存再大，也无法精确表示出无限循环小数，比如**`0.1`**换成二进制表示就是无限循环小数。

那整数的除法运算遇到除不尽的时候，结果难道不是浮点数吗？我们来试一下：

11 / 4    # ==> 2

令很多初学者惊讶的是，**Python的整数除法，即使除不尽，结果仍然是整数**，**余数直接被扔掉**。不过，Python提供了一个求余的运算 % 可以计算余数：

11 % 4    # ==> 3

如果我们要计算 11 / 4 的精确结果，按照“整数和浮点数混合运算的结果是浮点数”的法则，把两个数中的一个变成浮点数再运算就没问题了：

11.0 / 4    # ==> 2.75

### 任务 ###

> 请计算 2.5 + 10 / 4 ,并解释计算结果为什么不是期望的 5.0 ?
> 
> 请修复上述运算，使得计算结果是 5.0

> 计算 2.5 + 10 / 4 时，根据优先级，Python首先计算 10 / 4，由于这两个数都是整数，因此计算结果为 2。
> 
> 然后，继续计算 2.5 + 2，得到最终计算结果 4.5。
> 
> 因此，我们需要注意运算顺序，并不是存在浮点数计算结果就一定是准确的浮点数。
> 
> **参考代码:**
> 
> print 2.5 + 10.0 / 4

# 九、Python中布尔类型 #

我们已经了解了Python支持布尔类型的数据，布尔类型只有`True`和`False`两种值，但是布尔类型有以下几种运算：

**与运算**：只有两个布尔值都为 True 时，计算结果才为 True。

True and True # ==> True 
    True and False # ==> False 
    False and True # ==> False 
    False and False # ==> False

**或运算**：只要有一个布尔值为 True，计算结果就是 True。

True or True # ==> True 
    True or False # ==> True 
    False or True # ==> True 
    False or False # ==> False

**非运算**：把True变为False，或者把False变为True：

not True # ==> False 
    not False # ==> True

布尔运算在计算机中用来做条件判断，根据计算结果为True或者False，计算机可以自动执行不同的后续代码。

在Python中，布尔类型还可以与其他数据类型做 and、or和not运算，请看下面的代码：

a = True 
    print (a and 'a=T' or 'a=F')

计算结果不是布尔类型，而是字符串 'a=T'，这是为什么呢？

因为Python把**`0`、`空字符串''`和`None`**看成 **False**，其他数值和非空字符串都看成 True，所以：

True and 'a=T' 计算结果是 'a=T'
    继续计算 'a=T' or 'a=F' 计算结果还是 'a=T'

**要解释上述结果，又涉及到 and 和 or 运算的一条重要法则：短路计算。**

1. 在计算` a and b `时，如果 a 是 False，则根据与运算法则，整个结果必定为 False，因此返回 a；如果 a 是 True，则整个计算结果必定取决与 b，因此返回 b。

2. 在计算` a or b `时，如果 a 是 True，则根据或运算法则，整个计算结果必定为 True，因此返回 a；如果 a 是 False，则整个计算结果必定取决于 b，因此返回 b。

所以Python解释器在做布尔运算时，只要能提前确定计算结果，它就不会往后算了，直接返回结果。

### 任务 ###

> 请运行如下代码，并解释打印的结果：
> 
>     a = 'python'
>     print ('hello,', a or 'world')
>     b = ''
>     print ('hello,', b or 'world')

![2018122417063537.png][]

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