2.2 变量

2.2.1 什么是变量

上述的hello world、3.14、2都是具体的值对象，也称为“字面量”。为了便于在程序代码中引用这些对象，可以给它们起名字，这些名字就称为“变量”，即可以定义一个变量引用这个对象。定义一个变量的格式是：

变量名=对象

变量名后跟一个等号=，等号后面是该变量引用的对象。定义变量的这个等号=也称赋值运算符，其真正含义不是给这个变量一个值，而是说明这个变量引用哪个对象，仅仅是这个对象的1个名字而已。例如：

#变量就是对象的名字，也称为对象的引用
PI=3.14;
s="hello world"
ival=2;
print（ival） #打印变量ival引用的对象2
print（PI）
print（s）

输出：

2
3.14
hello world

上述代码分别给3个值对象3.14、hello world和2起了不同的名字PI、s、ival，即定义了变量。

变量是对象的引用：变量本身并不存储具体数值，它们仅是对象的引用。可以用赋值运算符=修改变量引用的对象，使变量引用其他对象。例如：

PI=ival   # PI修改为ival引用对象的引用，即PI和ival都引用了整数对象2
print（PI, ival）
print（id（PI）, id（ival））

输出：

2 2
14958873601495887360

因此，变量PI和ival都是同一个对象的2个不同名字而已，PI=ival赋值前后如图2-1所示。

图2-1 PI=ival赋值前后

不能使用一个未定义的变量（未说明引用哪个对象）。例如：

print（radius）# radius是未定义的

将产生NameError（名字错误）的语法错误：

NameError           Traceback（most recent call last）
<ipython-input-3-d01a0099d01e> in <module>（）
----> 1 print（radius）  # radius是未定义的
NameError: name 'radius' is not defined

Python中有两个运算符==和is，前者用于比较对象的值是否相等，后者用于判断两个对象是否为同一个。例如：

a=1000
b=1000
print（a==b）
print（a is b）

输出：

True
False

True和False是Python的bool（布尔）类型的两个值，分别表示“真”和“假”。这里，a==b比较的结果值是True，即“真”，也就是说，a和b的值是相等的。而a is b判断的结果值是False，即“假”，也就是说，a和b不是同一个对象。

可以首先用函数type（）得到a==b的类型，然后用函数print（）输出这个类型。例如：

print（type（a==b））
print（type（a is b））

输出：

<class 'bool'>
<class 'bool'>

可以用函数id（）得到a、b的内存地址。例如：

print（id（a））
print（id（b））

输出：

1524446335088
1524446335280

由此说明a和b确实是两个不同的对象，它们占据的内存块地址是不同的。

2.2.2 变量名和关键字

可以给变量起任意的名字，但为了方便阅读和理解程序，变量名应该尽量直观易懂。例如，应使用“PI”而不应用“sdfduzwlf2”来表示圆周率。Python语言和其他编程语言一样，变量名只能包含字母、数字和下画线，且不能以数字开头。同时，变量名不能和已经被Python语言使用的名字（关键字）相同。例如，不能定义def为变量名，因为def是Python用于定义函数的关键字。

80ui=23
A$2=11.2
class="hello"

上面的三个变量名都是非法的（invalid）。其中，class是Python用于定义类的关键字。

2.2.3 动态类型语言

在静态类型语言，如C语言中，定义变量时必须指明其数据类型，例如：

int i=3;

数据类型规定了这种类型的变量占据多大的内存空间，数值的内容和取值范围，以及对这种类型的变量（数据）能进行什么样的运算。编译器会根据变量的类型为它分配适合的内存空间，检查其初始值是否合法，是否能进行某种运算。例如，编译器在编译下面的C语言代码时会报错：

int j="hello";     //错：不能将一个字符串赋值给int整型变量
double a, b;
a=a%b;             //错：对于double类型的数据不能执行取余运算%

在静态类型语言中，变量是一块具有确定类型的内存的名字，一旦定义了该变量，则在销毁该变量前，其变量名始终指向这块内存。

与静态类型语言不同，Python是一个动态类型语言，变量名仅是一个对象的名字，并不是占据一块内存的那个对象本身，一个变量名可以随时指向不同的对象，直到程序运行时，才能根据其指向的对象知道该对象的数据类型。例如：

s="hw-dong"         #s指向的对象"hw-dong"是一个str类型
s=3.14             #s指向的对象3.14是一个float类型

总结

● 通过赋值运算符=将一个对象赋值给一个变量名用于定义一个变量。

● 变量仅是对象的名字，或者说，变量引用了对象。一个对象既可以对应多个变量（名），也可以随时用赋值运算符=使一个变量（名）指向另外的对象，即变量不会“从一而终”。

● 可以用等于运算符==判断两个对象的值是否相等，用 is 运算符判断两个对象是否为同一个对象。当然，也可以用函数print（）打印两个对象的id，查看它们是否是同一个对象。

● 变量名只能包含字母、数字和下画线，且不能以数字开头，更不能与Python关键字相同。

● Python是动态类型语言，只有运行时根据变量引用的对象才能知道这个对象的数据类型。