Python基础知识11: 变量的进阶

一、主要内容

• 1.1、变量的引用
• 1.2、可变和不可变类型
• 1.3、局部变量和全局变量

二、变量的引用

• 2.1、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
  
• 2.2、引用的概念

• 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

• 2.3、数据与变量的实质
  每个数据都是有自己的在内存中的地址，当把数据赋值给了变量，其实也就是把数据的地址指向了变量，变量可以通过指针指向数据的值
  
• 2.4、通过函数来理解变量的引用

def test(num):
         print("在函数内部 %d 对应的内存地址是 %d" % (num,id(num)))
# 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 变量保存的内存地址是 %d" % id(a))
# 2、调用 test 函数，本质上传递的是实参保存数据的引用(而内存地址指向的是 数据10 )，而不是实参保存的数据
test(a)

三、可变和不可变类型

• 3.1、不可变类型：内存中的数据 不允许被修改，变量的值是可以被修改的，只是内存中的数据不能被修改；下面只对数字类型举例，其他的都一样

• 数字类型：int、bool、float、complex、long(2.x)

a = 2
b = 2
a与b的内存地址是一样的，因为 数据 2 在内存中是不可变的

• 字符串：str
  
• 元组：tuple
  

• 3.2、可变类型：内存中的数据可以被修改，下面以列表为例

• 列表：list

list1 = [1,2,3]
print(id(list1))
打印结果是：4415705864
list1.pop(2)
print(id(list1))
打印结果是：4415705864
list1 = [4,5,6]
print(id(list1))
打印结果是：4547047560

• 通过上面的打印我们可以看到通过 列表的方法对列表进行修改的时候其内存地址并不会发生变化，当对列表再次赋值的时候，列表的内存地址发生了变化
• 字典：dict
  

• 3.3、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，引用会被修改

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

• 字典的key只能使用 不可变类型

四、局部变量 和 全局变量

• 4.1、局部变量和 全局变量的理解
  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（没有定义在某一函数内），所有的函数内部都可以使用这个变量

提示：在其他的开发语言中，大多数是不推荐使用全局变量---原因是：范围太大，导致程序不好维护！

• 4.2、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，可以定义相同名字的局部变量，互相不会产生影响。
  
• 局部变量的作用：临时保存函数内部需要使用的数据
  def add_number():

# 定义局部变量
    num = 1
    print(num)
# 下面的代码是会报错的，因为局部变量num不能在函数外部使用
print("%d" % num)

• 局部变量的生命周期：就是局部变量从创建到被系统回收的过程；局部变量在函数执行的时候才会被创建，函数执行结束后局部变量就会被系统回收；局部变量在声明周期内，可以用来存储函数内部临时用到的数据

• 4.3、全局变量：在函数外部定义的变量，所有的函数内部都可以使用这个变量，如下

num = 10    
def test1():
      print(num)
def test2():
      print(num)
# 下面两个函数都可以调用 num 这个变量
test1()
test2()

• 注意：函数执行时：需要处理变量时会：

• 首先会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
• 注意：

• （1）、在函数内部不能直接修改全局变量，如果修改了就会当做局部变量来使用，在其他的函数里面，全局变量的值并不会发生变化，如下例子

num = 10    
def test1():
       num = 20
       print(num)
def test2():
       print(num)
# 下面两个函数都可以调用 num 这个变量
test1()
打印结果：20
test2()
打印结果：10

• (2)、真正的修改全局变量的值，用 global 声明一下变量即可，如下

num = 10    
def test1():
       # 希望修改全局变量的值，使用global声明一下即可
       # global 关键字会告诉你解释器后面的变量是一个全局变量
       # 再使用赋值语句的时候就不会再创建局部变量了
       global num
       num = 20
       print(num)
def test2():
       print(num)
# 下面两个函数都可以调用 num 这个变量
test1()
打印结果：20
test2()
打印结果：20

• (3)、全局变量定义的位置
  全局变量一定要定义在所有函数的上方，就可以保证所有的函数都可以调用全局变量，如下,打印age就会报错，原因是：age是在函数调用之后才被定义的，在执行函数的时候，变量还没有被定义，所以会报错

name = "JK"
def test():
     print("%s" % name)
     print("%d" % age)
test()
age = 10

• 4.4、代码结构的示意图
  

• 解释一下上面的 shebang: 它是用来表示用哪一个解释器来解释当前这个python文件的

• 4.5、全局变量命名的建议

• 为了全局变量和局部变量出现混淆，在定义全局变量的时候，我们可以在全局变量的名字前加 g_ 或者 gl_ 的前缀，具体的要求每个company不一样