7、变量进阶（理解）
目标
01. 变量的引用
- 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
- 使用
id() 函数可以查看变量中保存数据所在的 内存地址
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 修改了数据的引用
- 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
1.2 变量引用 的示例
在 Python 中，变量的名字类似于 便签纸 贴在 数据 上
| 代码 |
图示 |
| a = 1 |
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Z5bEgu9h-1583049439876)(media/14982751015713/004_a1tag.png)] |
| 代码 |
图示 |
| a = 2 |
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-fIY8IvPn-1583049439877)(media/14982751015713/005_a2tag.png)][外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-B0puWTcj-1583049439877)(media/14982751015713/005_1.png)] |
- 定义一个整数变量
b，并且将变量 a 的值赋值给 b
| 代码 |
图示 |
| b = a |
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-e7Q8Anu2-1583049439878)(media/14982751015713/006_ab2tag.png)] |
变量 b 是第 2 个贴在数字 2 上的标签
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 都是是靠 引用 来传递来的
def test(num):
print("-" * 50)
print("%d 在函数内的内存地址是 %x" % (num, id(num)))
result = 100
print("返回值 %d 在内存中的地址是 %x" % (result, id(result)))
print("-" * 50)
return result
a = 10
print("调用函数前 内存地址是 %x" % id(a))
r = test(a)
print("调用函数后 实参内存地址是 %x" % id(a))
print("调用函数后 返回值内存地址是 %x" % 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：
a = 1
a = "hello"
a = [1, 2, 3]
a = [3, 2, 1]
demo_list = [1, 2, 3]
print("定义列表后的内存地址 %d" % id(demo_list))
demo_list.append(999)
demo_list.pop(0)
demo_list.remove(2)
demo_list[0] = 10
print("修改数据后的内存地址 %d" % id(demo_list))
demo_dict = {"name": "小明"}
print("定义字典后的内存地址 %d" % id(demo_dict))
demo_dict["age"] = 18
demo_dict.pop("name")
demo_dict["name"] = "老王"
print("修改数据后的内存地址 %d" % id(demo_dict))
注意：字典的 key 只能使用不可变类型的数据
注意
-
可变类型的数据变化，是通过 方法 来实现的
- 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（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 彼此之间 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():
num = 10
print(num)
num = 20
print("修改后 %d" % num)
def demo2():
num = 100
print(num)
demo1()
demo2()
print("over")
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 局部变量 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
3.2 全局变量
-
全局变量 是在 函数外部定义 的变量，所有函数内部都可以使用这个变量
# 定义一个全局变量
num = 10
def demo1():
print(num)
def demo2():
print(num)
demo1()
demo2()
print("over")
注意：函数执行时，需要处理变量时 会：
-
首先 查找 函数内部 是否存在 指定名称 的局部变量，如果有，直接使用
- 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
- 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！
- 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
num = 10
def demo1():
print("demo1" + "-" * 50)
# 只是定义了一个局部变量，不会修改到全局变量，只是变量名相同而已
num = 100
print(num)
def demo2():
print("demo2" + "-" * 50)
print(num)
demo1()
demo2()
print("over")
注意：只是在函数内部定义了一个局部变量而已，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
num = 10
def demo1():
print("demo1" + "-" * 50)
# global 关键字，告诉 Python 解释器 num 是一个全局变量
global num
# 只是定义了一个局部变量，不会修改到全局变量，只是变量名相同而已
num = 100
print(num)
def demo2():
print("demo2" + "-" * 50)
print(num)
demo1()
demo2()
print("over")
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
a = 10
def demo():
print("%d" % a)
print("%d" % b)
print("%d" % c)
b = 20
demo()
c = 30
注意
- 由于全局变量 c，是在调用函数之后，才定义的，在执行函数时，变量还没有定义，所以程序会报错！
代码结构示意图如下
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-JnEnfocU-1583049439878)(media/14982751015713/001_%E4%BB%A3%E7%A0%81%E7%BB%93%E6%9E%84%E7%A4%BA%E6%84%8F%E5%9B%BE.png)]
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
