數據類型

計算機顧名思義就是可以做數學計算的機器，因此，計算機程序理所當然地可以處理各種數值。但是，計算機能處理的遠不止數值，還可以處理文本、圖形、音頻、視頻、網頁等各種各樣的數據，不同的數據，需要定義不同的數據類型。在Python中，能夠直接處理的數據類型有以下幾種：

整數

Python可以處理任意大小的整數，當然包括負整數，在程序中的表示方法和數學上的寫法一模一樣，例如：1，100，-8080，0，等等。

計算機由于使用二進制，所以，有時候用十六進制表示整數比較方便，十六進制用0x前綴和0-9，a-f表示，例如：0xff00，0xa5b4c3d2，等等。

浮點數

浮點數也就是小數，之所以稱為浮點數，是因為按照科學記數法表示時，一個浮點數的小數點位置是可變的，比如，1.23x109和12.3x108是完全相等的。浮點數可以用數學寫法，如1.23，3.14，-9.01，等等。但是對于很大或很小的浮點數，就必須用科學計數法表示，把10用e替代，1.23x109就是1.23e9，或者12.3e8，0.000012可以寫成1.2e-5，等等。

整數和浮點數在計算機內部存儲的方式是不同的，整數運算永遠是精確的(除法難道也是精確的？是的！)，而浮點數運算則可能會有四舍五入的誤差。

字符串

字符串是以單引號'或雙引號"括起來的任意文本，比如'abc'，"xyz"等等。請注意，''或""本身只是一種表示方式，不是字符串的一部分，因此，字符串'abc'只有a，b，c這3個字符。如果'本身也是一個字符，那就可以用""括起來，比如"I'm OK"包含的字符是I，'，m，空格，O，K這6個字符。

如果字符串內部既包含'又包含"怎么辦？可以用轉義字符來標識，比如：

複製代碼

'I'm "OK"!'

表示的字符串內容是：

複製代碼

I'm "OK"!

轉義字符可以轉義很多字符，比如表示換行，表示制表符，字符本身也要轉義，所以表示的字符就是，可以在Python的交互式命令行用print()打印字符串看看：

複製代碼

>>> print('I'm ok.')

I'm ok.

>>> print('I'm learningPython.')

I'm learning

Python.

>>> print('')

如果字符串里面有很多字符都需要轉義，就需要加很多，為了簡化，Python還允許用r''表示''內部的字符串默認不轉義，可以自己試試：

複製代碼

>>> print('')

>>> print(r'')

如果字符串內部有很多換行，用寫在一行里不好閱讀，為了簡化，Python允許用'''...'''的格式表示多行內容，可以自己試試：

複製代碼

>>> print('''line1

... line2

... line3''')

line1

line2

line3

上面是在交互式命令行內輸入，注意在輸入多行內容時，提示符由>>>變為...，提示你可以接著上一行輸入，注意...是提示符，不是代碼的一部分：

複製代碼

┌────────────────────────────────────────────────────────┐

│Command Prompt - python

├────────────────────────────────────────────────────────┤

│>>> print('''line1

│... line2

│... line3''')

│line1

│line2

│line3

│

│>>> _

│

│

│

└────────────────────────────────────────────────────────┘

當輸入完結束符```和括號)后，執行該語句并打印結果。

如果寫成程序并存為.py文件，就是：

複製代碼

print('''line1

line2

line3''')

多行字符串'''...'''還可以在前面加上r使用，請自行測試：

如下例子，請測試，并留言告知結果：

複製代碼

print(r'''hello,

world''')

布爾值

布爾值和布爾代數的表示完全一致，一個布爾值只有True、False兩種值，要么是True，要么是False，在Python中，可以直接用True、False表示布爾值(請注意大小寫)，也可以通過布爾運算計算出來：

複製代碼

>>> True

True

>>> False

False

>>> 3 > 2

True

>>> 3 > 5

False

布爾值可以用and、or和not運算。

and運算是與運算，只有所有都為True，and運算結果才是True：

複製代碼

>>> True and True

True

>>> True and False

False

>>> False and False

False

>>> 5 > 3 and 3 > 1

True

or運算是或運算，只要其中有一個為True，or運算結果就是True：

複製代碼

>>> True or True

True

>>> True or False

True

>>> False or False

False

>>> 5 > 3 or 1 > 3

True

not運算是非運算，它是一個單目運算符，把True變成False，False變成True：

複製代碼

>>> not True

False

>>> not False

True

>>> not 1 > 2

True

布爾值經常用在條件判斷中，比如：

複製代碼

if age >= 18:

print('adult，you can visit t66y.com')

else:

print('teenager, you are forbbiden to visit t66y.com')

空值

空值是Python里一個特殊的值，用None表示。None不能理解為0，因為0是有意義的，而None是一個特殊的空值。

此外，Python還提供了列表、字典等多種數據類型，還允許創建自定義數據類型，我們后面會繼續講到。

變量

變量的概念基本上和初中代數的方程變量是一致的，只是在計算機程序中，變量不僅可以是數字，還可以是任意數據類型。

變量在程序中就是用一個變量名表示了，變量名必須是大小寫英文、數字和_的組合，且不能用數字開頭，比如：

a = 1

變量a是一個整數。

t_007 = 'T007'

變量t_007是一個字符串。

Answer = True

變量Answer是一個布爾值True。

在Python中，等號=是賦值語句，可以把任意數據類型賦值給變量，同一個變量可以反復賦值，而且可以是不同類型的變量，例如：

複製代碼

a = 123 # a是整數

print(a)

a = 'ABC' # a變為字符串

print(a)

這種變量本身類型不固定的語言稱之為動態語言，與之對應的是靜態語言。靜態語言在定義變量時必須指定變量類型，如果賦值的時候類型不匹配，就會報錯。例如Java是靜態語言，賦值語句如下(// 表示注釋)：

int a = 123; // a是整數類型變量

a = "ABC"; // 錯誤：不能把字符串賦給整型變量

和靜態語言相比，動態語言更靈活，就是這個原因。

請不要把賦值語句的等號等同于數學的等號。比如下面的代碼：

複製代碼

x = 10

x = x + 2

如果從數學上理解x = x + 2那無論如何是不成立的，在程序中，賦值語句先計算右側的表達式x + 2，得到結果12，再賦給變量x。由于x之前的值是10，重新賦值后，x的值變成12。

最后，理解變量在計算機內存中的表示也非常重要。當我們寫：

複製代碼

a = 'ABC'

時，Python解釋器干了兩件事情：

在內存中創建了一個'ABC'的字符串；

在內存中創建了一個名為a的變量，并把它指向'ABC'。

也可以把一個變量a賦值給另一個變量b，這個操作實際上是把變量b指向變量a所指向的數據，例如下面的代碼：

複製代碼

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

a = 'ABC'

b = a

a = 'XYZ'

print(b)

最后一行打印出變量b的內容到底是'ABC'呢還是'XYZ'？如果從數學意義上理解，就會錯誤地得出b和a相同，也應該是'XYZ'，但實際上b的值是'ABC'，讓我們一行一行地執行代碼，就可以看到到底發生了什么事：

執行a = 'ABC'，解釋器創建了字符串'ABC'和變量a，并把a指向'ABC'：

執行b = a，解釋器創建了變量b，并把b指向a指向的字符串'ABC'：

執行a = 'XYZ'，解釋器創建了字符串'XYZ'，并把a的指向改為'XYZ'，但b并沒有更改：

所以，最后打印變量b的結果自然是'ABC'了。

常量

所謂常量就是不能變的變量，比如常用的數學常數π就是一個常量。在Python中，通常用全部大寫的變量名表示常量：

複製代碼

PI = 3.14159265359

但事實上PI仍然是一個變量，Python根本沒有任何機制保證PI不會被改變，所以，用全部大寫的變量名表示常量只是一個習慣上的用法，如果你一定要改變變量PI的值，也沒人能攔住你。

最后解釋一下整數的除法為什么也是精確的。在Python中，有兩種除法，一種除法是/：

複製代碼

>>> 10 / 3

3.3333333333333335

/除法計算結果是浮點數，即使是兩個整數恰好整除，結果也是浮點數：

複製代碼

>>> 9 / 3

3.0

還有一種除法是//，稱為地板除，兩個整數的除法仍然是整數：

複製代碼

>>> 10 // 3

3

你沒有看錯，整數的地板除//永遠是整數，即使除不盡。要做精確的除法，使用/就可以。

因為//除法只取結果的整數部分，所以Python還提供一個余數運算，可以得到兩個整數相除的余數：

複製代碼

>>> 10 % 3

練習

請打印出以下變量的值：

複製代碼

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

n = 123

f = 456.789

s1 = 'Hello, world'

s2 = 'Hello, 'Adam''

s3 = r'Hello, "Bart"'

s4 = r'''Hello,

Lisa!'''

無論整數做//除法還是取余數，結果永遠是整數，所以，整數運算結果永遠是精確的。

小結

Python支持多種數據類型，在計算機內部，可以把任何數據都看成一個“對象”，而變量就是在程序中用來指向這些數據對象的，對變量賦值就是把數據和變量給關聯起來。

對變量賦值x = y是把變量x指向真正的對象，該對象是變量y所指向的。隨后對變量y的賦值不影響變量x的指向。

注意：Python的整數沒有大小限制，而某些語言的整數根據其存儲長度是有大小限制的，例如Java對32位整數的范圍限制在-2147483648-2147483647。

Python的浮點數也沒有大小限制，但是超出一定范圍就直接表示為inf(無限大)。

總結

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