变量进阶

Posted 2021-02-05 chx-python

目标

变量的应用

可变和不可变类型

局部变量和全局变量

 

01.变量的应用

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

　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应用

　　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

1.3 函数的参数和返回值的传递

在Python中，函数的实参/返回值都是靠引用来传递的

# 函数实参的引用传递
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 变量保存数据的内存地址是 %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，而不是实参保存的数据
test(a)

函数返回值的传递

def test(num):

    print("在函数内部 %d 对应的内存地址是 %d" % (num,id(num)))
    # 1> 定义一个字符串变量
    result = "hello"
    print("函数要返回数据的内存地址是 %d" % 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 本质上传递的是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果
r = test(a)
print("%s 的内存地址是 %d" % (r,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

　　注意：字典的key只能使用不可变类型的数据

注意：

　　1.可变类型的数据变化，是通过方法来实现的

　　2.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（类似指纹）

　　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
    num = 10
    print("在demo1函数内部的变量是 %d" % num)

def demo2():
    # print("%d" % num)    函数内部定义的变量不能在另一个函数内使用
    pass
# 在函数内部定义的变量，不能再其他位置使用 
# print("%d" % num)   函数内部定义的变量不能在函数外部使用
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 函数变量 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

# 1> 出生：执行了下方代码之后，变量才会被创建
# 2> 死亡：函数执行完成之后，变量会被系统回

3.2 全局变量

全局变量是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

# 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：

1.首先查找函数内部时候存在指定名称的局部变量，如果有，直接使用

2.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

3.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

# 全局变量
num = 10

def demo1():
    # 希望修改全局变量的值
    # 在Python中，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
    num = 99
    print("demo1 ==> %d" % num)

def demo2():
    print("demo2 ==> %d" % num)

demo1()
demo2()
# 注意：只有在函数内部定义了一个函数变量而已，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

# 修改全局变量
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
    # 当下面的函数调用到全局变量时，调用的就是在这个函数中修改后的值
    global num
    num = 99
    print("demo1 ==> %d" % num)

def demo2():
    print("demo2 ==> %d" % num)

demo1()
demo2()

 

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

# 注意：在开发时，应该把模块中的所有全局变量
# 定义在所有函数上方，就可以保证所有的函数
# 都能够正常的访问到每个全局变量了
num = 10

def demo():
    print("%d" % num)
    print("%s" % title)
    # print("%s" % name)

# 在定义一个全局变量
title = "hmcxy"

demo()
# 再定义一个全局变量
# name = "xiaoming"  因为该全局变量定义在函数下方，
# 导致系统再未定义该变量之前就运行到了函数demo

注意：如果全局变量在调用函数之后才定义，在执行函数时，变量还没有定义，所以程序会报错

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

gl_num = 10
# 在定义一个全局变量
gl_title = "小明"
# 再定义一个全局变量
gl_name = "小王"
def demo():
    # 如果局部变量的名字和全局变量的名字相同
    # pycharm会在局部变量下方显示一个波浪线 提示可能会产生混淆
    num = 99
    print("%d" % num)
    print("%s" % gl_title)
    print("%s" % gl_name)
    
demo()

 

当程序中多个相同变量名需要修改时，可以将鼠标防止到需要修改的变量名上，右键  refactor  rename