变量和简单数据类型

在本章中，你将学习可在Python程序中使用的各种数据，还将学习如何将数据存储到变量中，以及如何在程序中使用这些变量

2.1运行hello_world.py时发生的情况

    运行hello_world.py时，Python都做了些什么呢？下面来深入研究一下。实际上，即便运行简单的程序。Python所做的工作也相当多：

hello_world.py

print("Hello Python world!")

运行上述代码时，你将看到如下输出：

Hello Python world!

    运行文件hello_world.py时，末尾的.py指出这是一个Python程序，因此编辑器将使用Python解释器来运行它。Python解释器读取整个程序，确定其中每个单词的含义。例如，看到单词print时，解释器就会将括号中的内容打印到屏幕，而不会管括号中的内容是什么。

   编写程序时，编辑器会以各种方式突出程序的不同部分。例如，它知道print是一个函数的名称，因此将其显示为蓝色;它知道"Hello Python world!" 不是Python代码，因此将其他显示为橙色。这种功能称为语法突出，在你刚开始编写程序时很有帮助。

2.2变量

   下面来在hello_world.py中使用一个变量。在这个文件开头添加一行代码，并对第二行代码进行修改，如下所示：

message = "Hello Python world!"
print(message)

    运行这个程序，看看结果如何。你会发现，输出与以前相同：

Hello Python World!

    我们添加了一个名为message的变量。每个变量都存储了一值----与变量相关联的信息。在这里，存储的值为文件 "Hello Python world!"。

    添加变量导致Python解释器需要做更多工作。处理第1行代码时，它将文件 "Hello Python world!"与变量message关联起来；而处理第二行代码时，它将与变量message关联的值打印的屏幕。

    下面来进一步扩展这个程序：修改hello_world.py，使其再打印一条消息。为此在hello_world.py中添加一个空行，再添加下面两行代码：

message = "Hello Python world!"
print(message)

message = "Hello Python Crash Course world!"
print(message)

    现在如果运行这个程序，将看到两行输出：

Hello Python world!
Hello Python Crash Course world!

    在程序中可随时修改变量的值，而Python将始终记录变量的最新值。

2.2.1变量的命名和使用

    在Python时使用变量时，需要遵守一些规则和指南。违反这些规则将引发错误，而指南旨在让你编写的代码更容易阅读和理解。请务必牢记下述有关变量的规则。

        1.变量名只能包含字母、数字和下划线。变量名可以字母或下划线打头，但不能以数字打头，例如，可将变量命名为message_1,但不能将其命名为1_message.

        2.变量名不能包含空格，但可使用下划线来分隔其中的单词。例如，变量名greeting_message可行，但变量名greeting message会引发错误。

        3.不要将Python关键字和函数名用作变量名，即不要使用Python保留用于特殊用途的单词，如print.

        4.变量名应既简短又具有描述性。例如，name比n好，student_name比s_n好，name_length比lenght_of_persons_name好。

        5.慎用小写字母l(L)和大写字母O(o),因为它们可能被人错看成数字1和0.

    要创建良好的变量名，需要经过一定的实践，在程序复杂而有趣时尤其如此。随着你编写的程序越来越多，并开始阅读别人编写的代码，将越来越善于创建有意义的变量名。

    注意  就目前而言，应使用小写的Python变量名。在变量名使用大写字母虽然不会导致错误，但避免使用大写字母是个不错的主意

2.2.2 使用变量时避免命名错误

    程序员都会犯错误，而且大多数程序员每天都会犯错误。虽然优秀的程序员也会犯错，但他们也知道如何高效地消除错误。下面来看一种你可能会犯的错误，并学习如何消除它。

    我们将有意地编写一些引发错误的代码。请输入下面的代码，包括其中以以粗体显示但拼写并不正确的单词mesage:

message = "Hello Python Crash Course reader"
print(mesage)

    程序存在错误时，Python解释器将竭尽所能地帮助你找出问题所在。程序无法成功地运行时，解释器会提供一个traceback.traceback是一条记录，指出了解释器尝试运行代码时，在什么地方陷入了困境。下面是你不小心错误地拼写了变量名时，Python解释器提供的traceback:

Traceback (most recent call last):
    File "hello_world.py", line 2, in <module>
    print(mesage)
NameError: name 'mesage' is not defined

    解释器指出，文件hello_world.py的第2行存在错误（见行2）;它列出了这行代码，指在帮助你快速找出错误（见行3）;它还指出了它发现的是什么样的错误（见行4）。在这里，解释器发现了一个名称错误，并指出打印的变量mesage示定义：Python无法识别你提供的变量名。名称错误通常意味着两种情况：要么是使用变量前忘记了给它赋值，要么是输入变量名时拼写不正确。

    在这个示例中，第2行变量名message中遗漏了字母s。Python解释器不会对代码做拼写检查，但要求变量名的拼写一致。例如，如果在代码的另一个地主也将message错误地拼写成mesage,结果将会如何呢？

mesage = "Hello Python Crash Course reader!"
print(mesage)

    在这种情况下，程序将成功运行：

Hello Python Crash Course reader!

    计算机一丝不苟，但并不关心是否正确。因此，创建变量名和编写代码时，你无需考虑英文听拼写和语法规则。

    很多编程错误都很简单，只是在程序的某一行输错了一个字符。为找出这种错误而花费很长时间的大有人在。很多程序员天资聪颖、经验丰富，却为了找出这种细微的错误花费数小时。你可能觉得这很好笑，但别忘了，在你的编程生涯中，经常会有同样的遭遇。

    注意  要理解新的编程概念，最佳的方式是尝试在程序中使用它们。如果你在做练习时陷入困境，请尝试做点其他的事情。如果这样做依然无法摆脱困境，请复习相关内容。如果这样做后情况依然如帮，请参阅附录C的建议。

动手试一试

    请完成下面的练习，在做每个练习时，都编成一个独立的程序。保存每个程序时，使用符合标准Python约定的文件名：使用小写字母和下划线，如simple_message.py和simple_messages.py。

    2-1 简单消息：将一条消息存储到变量中，再将其打印出来。

    2-2 多条简单消息：将一条消息存储到变量中，将其打印出来;再将变量的值修改为一条新消息，并将其打印出来。

2.3 字符串

    大多数程序都定义并收集某种数据，然后使用它们来做些有意义的事情。鉴于此，对数据进行分类大有裨益。我们将介绍的第一种数据类型是字符串。字符串虽然看似简单，但能够以很多不同的方式使用它们。

    字符串就是一系列字符。在Python中，用引号括起来的都是字符串，其他引号可以是单引号，也可以是双引号，如下所示

"This is a string."
'This is also a string.'

     这种灵活性让你能够在字符串包含引号和撇号：

'I told my friend,"Python is my favorite language!"'
"The language 'Python' is named after Monty Python, not the snake."
"One of Python's strenths is its diverse and supportive community."

 

     下面来看一些使用字符串的方式。

2.3.1 使用方法修改字符串的大小写

      对于字符串，可执行的最简单的操作之一是修改其中的单词的大小写。请看下面的代码，并尝试判断其作用：

name = "ada lovelace"
print(name.title())

 

      将这个文件保存为name.py，再运行它。你将看到如下输出：

Ada Lovelace

 

      在这个示例中，小写的字符串“ada lovelace"存储到了变量name中。在print()语句中，方法title()出现在这个变量的后面。方法是Python可以数据执行的操作。在name.title()中，name后面的句点(.)让Python对变量name执行方法title()指定的操作。每个方法后面都跟着一对括号，这是因为方法通常需要额外的信息来完成其工作。这种信息是在括号内提供的。函数title()不需要提供额外的信息，因此它后面的括号是空的。

      title()以首字母大写的方式显示每个单词，即将每个单词的首字母都改为大写。这很有用，因为你经常需要将名字视为信息。例如，你可能希望程序将值Ada、Ada和ada视为同个名字，并将它们都显示为Ada.

      还有其他几个很有用的大小写处理方法。例如，要将字符串改为全部大写或全部小写，可以像下面这样做：

name = "Ada Lovelace"
print(name.upper())
print(name.lower())

 

      这些代码的输出如下：

ADA LOVELACE
ada lovelace

 

      存储数据时，方法lower()很有用。很多时候，你无法依靠用户来提供正确的大小写，因此需要将字符串先转换为小写，再存储它们。以后需要显示这些信息时，再将其转换为最合适的大小写方式。

2.2.3 合并（拼接）字符串

      在很多情况下，都需要合并字符串。例如，你可能想将姓和名存储在不同的变量中，等要显示姓名时再将它们合而为一：

first_name = "ada"
last_name = "lovelace"
full_name = first_name + " " + last_name

print(full_name)

 

      Python使用加号（+）来合并字符串。在这个示例中，我们使用+来合并first_name、空格和last_name，以得到完整的姓名，其结果如下：

ada lovelace

 

      这种合并字符串的方法称为拼接。通过拼接，可使用存储在变量中的信息来创建完整的消息。