好程式員Python教程系列分享之Python語言元素之變量

　　好程式員Python教程系列分享之Python語言元素之變量，經常被外行問到兩個問題，其一是“什麼是（計算機）程式”，其二是“寫（計算機）程式能做什麼”，這裡我們先來回答這兩個問題。程式是指令的集合，寫程式就是用指令控制計算機做我們想讓它做的事情。那麼，為什麼要用Python語言來寫程式呢？因為Python語言簡單優雅，相比C、C++、Java這樣的語言，Python對初學者更加友好，當然這并不是說Python不像其他語言那樣強大，Python幾乎是無所不能的，還能用來粘合其他語言開發的系統，是以也被戲稱為“膠水語言”。

　　一些計算機常識

計算機的硬體系統通常由五大部件構成，包括：運算器、控制器、存儲器、輸入裝置和輸出裝置。其中，運算器和控制器放在一起就是我們通常所說的中央處理器，它的功能是執行各種運算和控制指令。剛才說過了，程式是指令的集合，寫程式就是将一系列的指令按照某種方式組織到一起，然後通過這些指令去控制計算機做我們想讓它做的事情。今天我們大多數人使用的計算機都是“馮·諾依曼體系結構”的計算機，這種計算機有兩個關鍵點：一是要将儲存設備與中央處理器分開；二是将資料以二進制方式編碼。

　　二進制是一種“逢二進一”的計數法，跟我們人類使用的“逢十進一”的計數法沒有實質性的差別，人類因為有十根手指是以使用了十進制，因為在數數時十根手指用完之後就隻能進位了。當然凡事都有例外，瑪雅人可能是因為長年光着腳的原因把腳趾頭也算上了，于是他們使用了二十進制的計數法，在這種計數法的指導下，瑪雅人的曆法就與我們平常使用的曆法不一樣。按照瑪雅人的曆法，2012年是上一個所謂的“太陽紀”的最後一年，而2013年則是新的“太陽紀”的開始，後來這件事情被以訛傳訛的方式誤傳為”2012年是瑪雅人預言的世界末日“的荒誕說法。今天很多人都在猜測，瑪雅文明之是以發展緩慢跟使用了二十進制是有關系的。對于計算機來說，二進制在實體器件上來說是最容易實作的（高電壓表示1，低電壓表示0）。不是說寫程式的人必須都需要知道十進制與二進制如何互相轉換，大多數時候我們也用不上這些知識，但是我們必須要知道的是我們的計算機使用二進制，不管什麼資料到了計算機記憶體中都是以二進制形式存在的。

　　變量和類型

在程式設計中，變量是一種存儲資料的載體。簡單的說，變量是儲存資料的一塊記憶體空間，變量的值可以被讀取和修改，這是所有計算和控制的基礎。計算機能處理的資料有很多種類型，除了數值之外還可以處理文本、圖形、音頻、視訊等各種各樣的資料。雖然最終資料都是以二進制的形态存在的，但是我們可以用不同類型的變量來表示資料類型的差異。Python中的資料類型很多，而且也允許我們自定義新的資料類型（這一點在後面會講到），我們先介紹幾種常用的資料類型。

　　整型（int）：Python中可以處理任意大小的整數，而且支援二進制（如0b100，換算成十進制是4）、八進制（如0o100，換算成十進制是64）、十進制（100）和十六進制（0x100，換算成十進制是256）的表示法。

　　浮點型（float）：浮點數也就是小數，之是以稱為浮點數，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，浮點數除了數學寫法（如123.456）之外還支援科學計數法（如1.23456e2）。

　　字元串型（str）：字元串是以單引号或雙引号括起來的任意文本，比如'hello'和`"hello"。

　　布爾型（bool）：布爾值隻有True、False兩種值，要麼是True，要麼是False。

　　變量命名

對于每個變量我們需要給它取一個名字，就如同我們每個人都有屬于自己的響亮的名字一樣。在Python中，變量命名需要遵循以下這些規則和注意事項。

　　變量名由字母（廣義的Unicode字元，不包括特殊字元）、數字和下劃線構成，數字不能開頭。

　　大小寫敏感（大寫的a和小寫的A是兩個不同的變量）。

　　不要跟關鍵字（有特殊含義的單詞，後面會講到）和系統保留字（如函數、子產品等的名字）沖突。

　　當然，作為一個專業的程式員，給變量命名時做到見名知意也是非常重要的。

　　變量的使用

下面通過幾個例子來說明變量的類型和變量使用。

　　"""

　　使用變量儲存資料并進行加減乘除運算

　　Version: 0.1

　　Author: 駱昊

　　a = 321

　　b = 12

　　print(a + b) # 333

　　print(a - b) # 309

　　print(a * b) # 3852

　　print(a / b) # 26.75

　　在Python中可以使用type函數對變量的類型進行檢查。程式設計中函數的概念跟數學上函數的概念是一緻的，數學上的函數相信大家并不陌生，它包括了函數名、自變量和因變量。如果暫時不了解這個概念也不要緊，我們會在後續的内容中專門講解函數的定義和使用。

　　使用type()檢查變量的類型

　　a = 100

　　b = 12.345

　　c = 'hello, world'

　　d = True

　　print(type(a)) #

　　print(type(b)) #

　　print(type(c)) #

　　print(type(d)) #

　　可以使用Python中内置的函數對變量類型進行轉換。

　　int()：将一個數值或字元串轉換成整數，可以指定進制。

　　float()：将一個字元串轉換成浮點數。

　　str()：将指定的對象轉換成字元串形式，可以指定編碼。

　　chr()：将整數轉換成該編碼對應的字元串（一個字元）。

　　ord()：将字元串（一個字元）轉換成對應的編碼（整數）。

　　下面的例子為大家示範了Python中的類型轉換。

　　Python中的類型轉換

　　# 整數轉成浮點數

　　print(float(a)) # 100.0

　　# 浮點型轉成字元串 (輸出字元串時不會看到引号喲)

　　print(str(b)) # 12.345

　　# 字元串轉成布爾型 (有内容的字元串都會變成True)

　　print(bool(c)) # True

　　# 布爾型轉成整數 (True會轉成1，False會轉成0)

　　print(int(d)) # 1

　　# 将整數變成對應的字元(97剛好對應字元表中的字母a)

　　print(chr(97)) # a

　　# 将字元轉成整數(Python中字元和字元串表示法相同)

　　print(ord('a')) # 97

　　總結

在Python程式中，我們可以使用變量來儲存資料，變量有不同的類型，變量可以做運算（下一課會有詳細的講解），變量還可以進行類型轉換。