python基礎學習（十二）變數進階

摘要： 目錄 1. 變數的引用 變數 和 資料 都是儲存在 記憶體 中的 在 Python 中 函式 的 引數傳遞 以及 返回值 都是靠 引用 傳遞的 1.1 引用的概念 在 Python 中 變數 和 資料 是分開儲存的 資料 ...

目錄

1. 變數的引用

• 變數 和 資料 都是儲存在 記憶體 中的
• 在 Python 中 函式 的 引數傳遞 以及 返回值 都是靠 引用 傳遞的

1.1 引用的概念

在 Python 中

• 變數 和 資料 是分開儲存的
• 資料 儲存在記憶體中的一個位置
• 變數 中儲存著 資料 在記憶體中的地址
• 變數 中 記錄資料的地址 ，就叫做 引用
• 使用 id() 函式可以檢視變數中儲存資料所在的 記憶體地址

1.2 變數引用 的例項

• 在 ipython3 中，定義兩個變數 a 、 b ，並使用 id() 函式檢視其記憶體地址。

  

• 如下圖，標示出了變數和資料的應用關係：

  

• 編寫程式碼來說明

a = 1

print("a的記憶體地址是：%d" % id(a))

b = 2

print("b的記憶體地址是：%d" % id(b))

c = 2
print("c的記憶體地址是：%d" % id(c))

1.3 函式的引數和返回值的傳遞

在 Python 中，函式的 實參 / 返回值 都是是靠 引用 來傳遞來的，寫了小的例子嘗試下：

def test(num):

print("-" * 50)
print("%d 在函式中的記憶體地址是 %d" % (num, id(num)))

result = 12

print("返回值 %d 在記憶體中的地址是 %d" % (result, id(result)))
print("-" * 50)

return result

n = 100

print("%d在呼叫之前的記憶體地址是%d" % (n, id(n)))

r = test(n)

print("呼叫函式後，實參 %d 的記憶體地址是 %d" % (n, id(n)))
print("呼叫函式後，返回值 %d 的記憶體地址是 %d" % (r, id(r)))

2. 可變和不可變型別

• 不可變型別 ，記憶體中的資料不允許被修改：
  • 數字型別 int , bool , float , complex , long(2.x)
  • 字串 str
  • 元組 tuple
• 可變型別 ，記憶體中的資料可以被修改：

  list
  dict
  

注意

1. 可變型別 的資料變化，是通過 方法 來實現的
2. 如果給一個可變型別的變數，賦值了一個新的資料， 引用會修改
   • 變數 不再 對之前的資料引用
   • 變數 改為 對新賦值的資料引用

雜湊 (hash)

• Python 中內建有一個名字叫做 hash(o) 的函式
  • 接收一個 不可變型別 的資料作為 引數
  • 返回 結果是一個 整數
• 雜湊 是一種 演算法 ，其作用就是提取資料的 特徵碼（指紋）
  • 相同的內容 得到 相同的結果
  • 不同的內容 得到 不同的結果
• 在 Python 中，設定字典的 鍵值對 時，會首先對 key 進行 hash 已決定如何在記憶體中儲存字典的資料，以方便 後續 對字典的操作： 增、刪、改、查

  key
  value
  

例子：

3. 區域性變數和全域性變數

• 區域性變數 是在 函式內部 定義的變數， 只能在函式內部使用
• 全域性變數 是在 函式外部定義 的變數（沒有定義在某一個函式內）， 所有函式 內部 都可以使用這個變數

提示：在其他的開發語言中，大多 不推薦使用全域性變數 —— 可變範圍太大，導致程式不好維護！

3.1 區域性變數

• 區域性變數 是在 函式內部 定義的變數， 只能在函式內部使用
• 函式執行結束後， 函式內部的區域性變數，會被系統回收
• 不同的函式，可以定義相同的名字的區域性變數，但是 彼此之間 不會產生影響

區域性變數的作用

• 在函式內部使用， 臨時 儲存 函式內部需要使用的資料

def test1():

num = 1

print(num)

num = 22

print("修改過後 %d" % num)


def test2():

num = 30

print(num)


test1()
test2()

print("結束")

區域性變數的生命週期

• 所謂 生命週期 就是變數從 被建立 到 被系統回收 的過程
• 區域性變數 在 函式執行時 才會被建立
• 函式執行結束後 區域性變數 被系統回收
• 區域性變數在生命週期 內，可以用來儲存 函式內部臨時使用到的資料

3.2 全域性變數

• 全域性變數 是在 函式外部定義 的變數，所有函式內部都可以使用這個變數

num = 10


def test1():

print(num)


def test2():

num = 22

print(num)


test1()
test2()

print(num)

注意：函式執行時， 需要處理變數時 會：

1. 首先 查詢 函式內部 是否存在 指定名稱 的區域性變數 ， 如果有，直接使用
2. 如果沒有，查詢 函式外部 是否存在 指定名稱 的全域性變數 ， 如果有，直接使用
3. 如果還沒有，程式報錯！

1) 在函式中不能直接修改 全域性變數的引用

• 全域性變數 是在 函式外部定義 的變數（沒有定義在某一個函式內）， 所有函式 內部 都可以使用這個變數

提示：在其他的開發語言中，大多 不推薦使用全域性變數 —— 可變範圍太大，導致程式不好維護！

• 在函式內部，可以 通過全域性變數的引用獲取對應的資料
• 但是， 不允許直接修改全域性變數的引用 —— 使用賦值語句修改全域性變數的值

num = 10


def test1():

print("test1" + "*" * 50)

num = 100

print(num)


def test2():

print("test2" + "*" * 50)

print(num)


test1()
test2()

print("over")

注意：只是在函式內部定義了一個區域性變數而已，只是變數名相同 —— 在函式內部不能直接修改全域性變數的值

2) 在函式內部修改全域性變數的值

• 如果在函式中需要修改全域性變數，需要使用 global 進行宣告

num = 10


def test1():

print("test1" + "*" * 50)

global num
num = 100

print(num)


def test2():

print("test2" + "*" * 50)

print(num)


test1()
test2()

print("over")

3) 全域性變數定義的位置

• 為了保證所有的函式都能夠正確使用到全域性變數，應該 將全域性變數定義在其他函式的上方

a = 1


def test():

print(a)
print(b)
print(c)


b = 2
test()
c = 3

注意

• 由於全域性變數 c，是在呼叫函式之後，才定義的，在執行函式時，變數還沒有定義，所以程式會報錯！

4) 全域性變數命名的建議

• 為了避免區域性變數和全域性變量出現混淆，在定義全域性變數時，有些公司會有一些開發要求，例如：
• 全域性變數名前應該增加 g_ 或者 gl_ 的字首

提示：具體的要求格式，各公司要求可能會有些差異

gl_num = 33
gl_name = "zfx"


def test():

num = 10

print(num)
print(gl_name)


test()