变量与基本数据类型

1注释：写给人看的说明

注释在运行时会被解释器完全忽略，作用是解释代码意图、临时屏蔽代码。好代码的注释应该解释"为什么"，而不是重复"做了什么"。

# 这是单行注释：从 # 开始到行尾都不会执行

print("hello")    # 行尾注释：代码与注释之间空两格更美观

"""
这是多行字符串，
没有被赋值时也常被当作"块注释"使用，
用三个单引号或三个双引号包裹均可。
"""

def add(a, b):
    """两数之和（这是文档字符串 docstring，函数的正式说明书）。"""
    return a + b

2变量：贴在数据上的标签

赋值语句

age = 18            # 把整数 18 赋值给变量 age
name = "小明"
price = 9.9
is_student = True

print(age, name, price, is_student)   # 18 小明 9.9 True

很多语言把变量理解成"装数据的盒子"，而 Python 更准确的模型是：数据（对象）先存在内存中，变量是贴在对象上的标签（引用）。执行 a = 10; b = a 后，是两个标签同时贴在同一个整数对象 10 上，而不是把 10 复制了一份。

同时赋值 / 链式赋值

a = b = c = 0          # 链式赋值：三个标签指向同一个 0
x, y = 10, 20          # 多元赋值（元组解包）
x, y = y, x            # 一行交换两个变量，无需中间变量！
print(x, y)            # 20 10

# 实战：用 _ 接收不需要的值
name, _ = ("张三", 99)

# 星号收集多余的值
first, *rest = [1, 2, 3, 4]
print(first, rest)     # 1 [2, 3, 4]

变量的重新赋值与删除

n = 100
n = "一百"            # Python 允许随时贴到别的类型对象上（动态类型）
del n                 # 删除变量名（之后再访问 n 会报 NameError）

命名规则（语法强制）

• 只能由字母、数字、下划线组成，且不能以数字开头：name1 合法，1name 非法。
• 区分大小写：Age 和 age 是两个变量。
• 不能使用关键字（被语言保留的单词）。
• 支持中文等 Unicode 字符（如 名字 = "张三"），但强烈不建议，工程上一律用英文。

# 查看全部关键字
import keyword
print(keyword.kwlist)
# ['False','None','True','and','as','assert','async','await','break',
#  'class','continue','def','del','elif','else','except','finally',
#  'for','from','global','if','import','in','is','lambda','nonlocal',
#  'not','or','pass','raise','return','try','while','with','yield']

命名规范（PEP 8 风格建议）

3基本数据类型总览

Python 内置的核心数据类型可以分成几大类（本章先看标量类型，容器类型在第 6 章详解）：

4数字类型

4.1 整数 int：任意精度，永不溢出

Python 的整数没有固定大小限制（不像 C 语言有 int32 上限），可以写天文数字：

a = 10
big = 10 ** 100        # 10 的 100 次方（Googol），轻松表示
print(big)

# 三种进制写法（值都等于 255）
print(0b11111111)      # 0b 开头：二进制
print(0o377)           # 0o 开头：八进制
print(0xFF)            # 0x 开头：十六进制

# 数字可读性分隔符（Python 3.6+，下划线会被忽略）
population = 1_400_000_000
print(population)      # 1400000000

4.2 浮点数 float 与精度坑

pi = 3.14159
sci = 1.5e3           # 科学计数法：1.5 × 10³ = 1500.0
print(0.1 + 0.2)      # 0.30000000000000004  ← 经典坑！

from decimal import Decimal
print(Decimal("0.1") + Decimal("0.2"))   # 0.3 —— 金额等场景使用

# 普通比较：判断差值是否足够小
print(abs((0.1 + 0.2) - 0.3) < 1e-9)     # True

整数与浮点数运算：/ 的结果永远是 float；// 整除、% 取余、** 乘方：

print(7 / 2)     # 3.5   真除法
print(7 // 2)    # 3     整除（向下取整）
print(-7 // 2)   # -4    注意负数是"向下取整"，结果是 -4 而不是 -3
print(7 % 2)     # 1     取余
print(2 ** 10)   # 1024  乘方
print(divmod(7, 2))   # (3, 1)  同时得到商和余数

4.3 常用数学函数

round(3.567, 2)    # 3.57   四舍六入（银行家舍入，.5 取偶）
abs(-12)           # 12
max(1, 9, 3)       # 9
min(1, 9, 3)       # 1
sum([1, 2, 3])     # 6
pow(2, 8)          # 256

import math
math.floor(3.9)    # 3     向下取整
math.ceil(3.1)     # 4     向上取整
math.sqrt(16)      # 4.0
math.pi            # 3.141592653589793
math.log(math.e)   # 1.0

import random
random.randint(1, 6)     # 掷骰子：1~6 的随机整数（含两端）
random.random()          # 0.0~1.0 之间的随机小数
random.choice(["石头", "剪刀", "布"])

4.4 布尔类型 bool

布尔值只有两个：True 和 False（注意首字母大写）。有趣的是，bool 是 int 的子类，True 本质上就是 1，False 就是 0：

print(True + True)      # 2
print(int(False))       # 0
print(isinstance(True, int))   # True —— 布尔属于整数的一种

Python 中常见的"假值"（falsy），在 if 中都会被当作 False：

# 以下值布尔测试均为 False，其余基本为 True
bool(False)       # False
bool(0)           # False      数字零
bool(0.0)         # False
bool("")          # False      空字符串
bool([])          # False      空容器（列表/元组/字典/集合）
bool(None)        # False      空值
bool(" ")         # True       注意！含空格的字符串不是空的

4.5 复数（了解）

z = 3 + 4j
print(z.real, z.imag)      # 3.0 4.0
print(abs(z))              # 5.0   模
# 主要用于科学/工程计算，业务开发几乎用不到

5字符串初体验

字符串用来表示文本，用单引号、双引号或三引号包裹，三者没有本质区别：

s1 = '单引号'
s2 = "双引号"
s3 = """三引号可以
跨多行书写"""

# 引号嵌套：外双内单或反过来，无需转义
msg = "It's a book"
say = '他说："你好"'

# 拼接与重复
print("Py" + "thon")      # Python
print("=" * 10)           # ==========
print("我今年%d岁" % 18)   # 旧式格式化（第5章详解）

字符串的索引、切片、几十个处理方法、编码问题非常丰富，第 5 章会系统讲解。

6类型判断与类型转换

判断类型

print(type(18))            # <class 'int'>
print(type(3.14))          # <class 'float'>
print(type("hi"))          # <class 'str'>

print(type(18) == int)                 # True
print(isinstance(18, int))             # True，更推荐这种写法
print(isinstance(True, int))           # True（bool 是 int 子类）
print(isinstance(18, (int, float)))    # True，可传元组判断多种类型

类型转换

int("123")        # 123     字符串 → 整数
int(3.99)         # 3       浮点数 → 整数（直接截断小数，不是四舍五入）
float("3.14")     # 3.14
str(123)          # '123'
bool(0)           # False
list("abc")       # ['a', 'b', 'c']

# 进制转换
bin(255)          # '0b11111111'
oct(255)          # '0o377'
hex(255)          # '0xff'
chr(65)           # 'A'   码点 → 字符
ord("A")          # 65    字符 → 码点

7输入与输出：print 与 input

print() 详解

print(1, 2, 3)                    # 1 2 3     默认用空格分隔
print("a", "b", sep="-")          # a-b       sep：自定义分隔符
print("不换行", end="")           # end：自定义结尾（默认是 \n 换行）
print("接在同一行")
print()                           # 只输出一个换行

# 最推荐：f-string 格式化（第5章细讲）
name, score = "小红", 95.5
print(f"{name} 的成绩是 {score:.1f} 分")   # 小红 的成绩是 95.5 分

input() 获取用户输入

name = input("请输入你的姓名：")    # 程序暂停，等待键盘输入
print("你好，" + name)

# input() 得到的永远是字符串！做数学运算前必须转换类型
age = int(input("请输入年龄："))
print(age >= 18)                    # 输入 20 → True
print("十年后你", age + 10, "岁")

小案例：圆面积计算器

import math

r = float(input("请输入圆的半径："))
area = math.pi * r ** 2
print(f"半径为 {r} 的圆面积是 {area:.2f}")

请输入圆的半径：5
半径为 5.0 的圆面积是 78.54

8None：表示"什么都没有"

None 是 Python 里的"空值"，表示"不存在 / 还没有值"，类似其他语言的 null。它有自己的类型 NoneType，且全局唯一。

result = None
print(result is None)     # True   判断 None 永远用 is，不要用 ==

def say_hi():
    print("hi")           # 函数没有 return 时，默认返回 None

print(say_hi())           # 先打印 hi，再打印 None

9深入一步：id、is 与可变性

id(obj) 返回对象在 CPython 解释器中的唯一编号（可近似理解为内存地址）；is 比较两个标签是否指向同一个对象，== 比较的是值是否相等。

a = [1, 2]
b = [1, 2]
print(a == b)     # True   值相等
print(a is b)     # False  但是两个不同的列表对象

n1 = 100
n2 = 100
print(n1 is n2)   # True（CPython 小整数池缓存 -5~256，实现细节，勿依赖）

s1 = "abc"
s2 = "abc"
print(id(s1), id(s2))   # 简单字符串也有驻留机制

不可变类型（int/str/tuple 等）无法原地修改，所有"修改"其实都是创建并指向新对象；可变类型（list/dict/set）可以原地增删内容。这一区别会深刻影响赋值、传参和拷贝行为，第 6 章讲列表拷贝时会重点实验。

s = "abc"
print(id(s))     # 假设 14023456
s = s + "d"      # 不是把原字符串改掉，而是创建了新对象 "abcd"
print(id(s))     # 编号变了！

10本章小结与练习