【Python】S1 基础篇 P1 变量、注释和简单数据类型

XU Hongduo

1033人浏览 · 2025-09-07 12:32:09

XU Hongduo · 2025-09-07 12:32:09 发布

本博文默认读者已在自己搭建的环境中成功输出 hello world
建议开发环境：

Anaconda + Python 3.12

PyCharm

在这里插入图片描述

变量

什么是变量？

message = "Hello Python World"
print(message)

在上面的代码中，message 作为变量（variable），指向值（value）"Hello Python World"，并在第二行中通过 print() 函数将变量的值打印出来。

变量之所以称为"变"量，是因为其在程序运行过程中可以随时修改其值。例如：

message = "Hello Python World"
print(message)  # 输出：Hello Python World

message = "变量值已修改"
print(message)  # 输出：变量值已修改

变量命名规则

为了提升整体代码的规范性与可读性，Python 对变量的命名有以下规则限制：

字符限制：变量名只能包含字母、数字和下划线。变量名能以字母或下划线开头，但不能以数字开头。

# 正确的命名
message_1 = "Hello"
_private_var = "私有变量"
user_name = "张三"

# 错误的命名
# 1_message = "Hello"  # 不能以数字开头

空格限制：变量名不能包含空格，特殊字符中唯一支持的是下划线。

# 正确的命名
hi_message = "你好"

# 错误的命名
# hi message = "你好"  # 不能包含空格

关键字限制：不可将 Python 的保留关键字和内置函数名作为变量名。

# 错误的命名示例
# print = "这是错误的"  # print 是内置函数
# if = 5 			  # if 是关键字
# for = "循环"  		  # for 是关键字

描述性原则：变量名应既简短又具有描述性，可读性高的代码会给后期维护带来极大的便利。

# 推荐的命名
user_age = 25
total_price = 299.99
is_logged_in = True

# 不推荐的命名
x = 25  		# 无法理解含义
a = 299.99	    # 过于简单
flag = True  	# 不够具体

大小写规范：如无特殊用途，建议使用小写字母配合下划线的命名方式（snake_case）。驼峰命名法等其他写法通常有特殊含义，会在后续博文中详细介绍。

# Python 推荐的命名风格
user_name = "张三"
max_retry_count = 3

# 其他命名风格（有特定用途）
UserName = "类名"  		# 帕斯卡命名法，用于类
MAX_RETRY_COUNT = 3	    # 全大写，用于常量

理解变量的本质

建议读者不要仅将变量理解为"存储值的盒子"，而是将其理解为可以被赋值的标签，变量指向特定的值。这种理解方式对后续学习 Python 的对象和引用概念非常重要。

# 变量就像标签，可以贴在不同的值上
name = "Python"  # name 标签贴在字符串 "Python" 上
name = 2024      # 现在 name 标签贴在数字 2024 上

简单数据类型

Python 中有几种基本的数据类型，如字符串、数字。下面内容针对这两个基础内容展开。

字符串

字符串（string）就是一系列字符。在 Python 中，用引号引起的都是字符串，引号可以是单引号，也可以是双引号。

string = "This one is a string."
string = 'This one is a string'

两种引号的效果完全相同，选择怎样使用需要结合实际情况：

message1 = "Python 编程很有趣"
message2 = '学会 Python 很有用'
mixed_quotes = "I'm learning Python"  # 字符串中包含单引号时使用双引号
another_mixed = 'He said "Hello Python"'  # 字符串中包含双引号时使用单引号

使用方法修改字符串的大小写

Python 提供了多个方法来改变字符串的大小写格式：

.title() - 每个单词首字母大写

name = "python programming"
print(name.title())  # 输出：Python Programming

full_name = "john smith"
print(f"Hello, {full_name.title()}!")  # 输出：Hello, John Smith!

.upper() - 全部转换为大写

message = "hello python world"
print(message.upper())  # 输出：HELLO PYTHON WORLD

# 常用于需要统一格式的场景
user_input = "Yes"
if user_input.upper() == "YES":
    print("用户确认了操作")

.lower() - 全部转换为小写

company = "GOOGLE"
print(company.lower())  # 输出：google

# 常用于不区分大小写的比较
email1 = "User@Example.COM"
email2 = "user@example.com"
print(email1.lower() == email2.lower())  # 输出：True

使用制表符或换行符来添加空白

在字符串中可以使用特殊字符来控制格式：

制表符 \t

print("姓名\t年龄\t城市")
print("张三\t25\t北京")
print("李四\t30\t上海")
# 输出：
# 姓名    年龄    城市
# 张三    25      北京
# 李四    30      上海

换行符 \n

message = "第一行\n第二行\n第三行"
print(message)
"""
输出：
第一行
第二行
第三行
"""

# 组合使用制表符和换行符
languages = "Python\n\tJavaScript\n\tJava\n\tC++"
print(languages)
"""
输出：
Python
    JavaScript
    Java
    C++
"""

删除空白

在处理用户输入或文件数据时，经常需要删除字符串两端的空白字符：

.rstrip() - 删除右端空白

message = "Python programming   "
print(f"'{message.rstrip()}'")  # 输出：'Python programming'

.lstrip() - 删除左端空白

message = "   Python programming"
print(f"'{message.lstrip()}'")  # 输出：'Python programming'

.strip() - 删除两端空白

user_input = "   hello world   "
clean_input = user_input.strip()
print(f"原始输入：'{user_input}'")      # 输出：'   hello world   '
print(f"清理后：'{clean_input}'")       # 输出：'hello world'

# 实际应用示例
username = input("请输入用户名：").strip()  # 自动去除用户输入的首尾空格

删除前缀

Python 3.9+ 版本提供了 .removeprefix() 方法来删除字符串的前缀：

url = "https://www.example.com"
domain = url.removeprefix("https://")
print(domain)  # 输出：www.example.com

filename = "data_backup_2024.txt"
clean_name = filename.removeprefix("data_")
print(clean_name)  # 输出：backup_2024.txt

数字

Python 中主要有两种数字类型：整数和浮点数。

整数

整数（integer）是没有小数部分的数字：

age = 25
year = 2024
temperature = -10

# 可以进行各种数学运算
print(2 + 3)    # 加法：5
print(3 - 2)    # 减法：1
print(2 * 3)    # 乘法：6
print(6 / 2)    # 除法：3.0 (注意结果是浮点数)
print(6 // 2)   # 整除：3
print(7 % 3)    # 求余：1
print(2 ** 3)   # 幂运算：8

浮点数

浮点数（floating-point number）是带有小数部分的数字：

price = 19.99
height = 1.75
pi = 3.14159

# 浮点数运算
print(0.1 + 0.2)  # 输出：0.30000000000000004 (浮点数精度问题)
print(round(0.1 + 0.2, 1))  # 输出：0.3 (使用 round() 函数解决精度问题)

# 混合运算
radius = 5
area = 3.14159 * radius ** 2
print(f"半径为 {radius} 的圆面积是：{area}")

数中的下划线

对于较大的数字，Python 允许使用下划线来提高可读性：

# 大数字的可读性
population = 1_400_000_000  # 14亿
distance = 299_792_458      # 光速（米/秒）
salary = 50_000             # 年薪5万

print(population)  # 输出：1400000000 (下划线不会出现在输出中)
print(f"中国人口大约是：{population:,}")  # 输出：中国人口大约是：1,400,000,000

# 小数也可以使用下划线
precise_pi = 3.141_592_653_589_793

同时给多个变量赋值

Python 支持同时为多个变量赋值，这种特性叫做"解包"（unpacking）：

基本多重赋值

# 基本的多重赋值
x, y, z = 1, 2, 3
print(f"x={x}, y={y}, z={z}")  # 输出：x=1, y=2, z=3

交换变量的值

# 交换变量的值
a, b = 10, 20
print(f"交换前：a={a}, b={b}")  # 输出：交换前：a=10, b=20
a, b = b, a
print(f"交换后：a={a}, b={b}")  # 输出：交换后：a=20, b=10

同时赋相同值

# 同时赋相同的值
x = y = z = 0
print(f"x={x}, y={y}, z={z}")  # 输出：x=0, y=0, z=0

实际示例

# 实际应用示例
name, age, city = "张三", 25, "北京"
print(f"姓名：{name}, 年龄：{age}, 城市：{city}")

常量

常量（const）是在程序运行过程中不改变的值。通常使用全大写字母来表示常量：

PI = 3.14159
MAX_CONNECTIONS = 100
DEFAULT_TIMEOUT = 30

# 使用常量
def calculate_circle_area(radius):
    """计算圆的面积"""
    return PI * radius ** 2

def connect_to_server():
    """连接到服务器"""
    timeout = DEFAULT_TIMEOUT
    max_retries = MAX_CONNECTIONS
    # ... 连接逻辑

常量命名规则

使用描述性的名称

# 好的常量命名
SECONDS_PER_MINUTE = 60
HTTP_STATUS_OK = 200

# 不好的常量命名
X = 60
CODE = 200

将相关常量分组

# HTTP 状态码
HTTP_OK = 200
HTTP_NOT_FOUND = 404
HTTP_SERVER_ERROR = 500

# 应用配置
APP_NAME = "我的 Python 应用"
APP_VERSION = "2.1.0"
DEBUG_MODE = True

在文件顶部定义常量

# 文件开头定义所有常量
MAX_RETRY_COUNT = 3
DEFAULT_ENCODING = "utf-8"
LOG_FILE_PATH = "/var/log/app.log"

# 然后是函数和类的定义
def main():
    # 使用常量
    with open(LOG_FILE_PATH, 'w', encoding=“utf-8”) as f:
        f.write("应用启动\n")

注释

在复杂的程序代码中，需要以注释的方式，用自然语言在程序中说明函数、代码的作用。良好的注释习惯是编程的重要素养之一。

注释的类型

Python 中主要支持以下两种注释方式：

单行注释

使用 # 符号创建单行注释：

# 这是单行注释
print("Hello World")  # 这也是单行注释，用于解释这行代码的作用

# 计算圆的面积
radius = 5
area = 3.14159 * radius ** 2  # 使用圆面积公式：π × r²

多行注释

使用三引号（""" 或 '''）创建多行注释：

"""
这是多行注释的第一种写法
可以跨越多行
通常用于函数、类或模块的文档说明
"""

'''
这是多行注释的第二种写法
效果与三个双引号相同
根据个人喜好选择使用
'''

def calculate_area(radius):
    """
    计算圆的面积    
    参数:
        radius (float): 圆的半径
    返回:
        float: 圆的面积
    """
    return 3.14159 * radius ** 2

注释的最佳实践

解释为什么，而不只是做什么

# 不好的注释
age = age + 1  # 年龄加1

# 好的注释
age = age + 1  # 用户生日更新年龄

保持注释简洁明了

# 验证用户输入的邮箱格式是否正确
if "@" in email and "." in email:
    print("邮箱格式有效")

及时更新注释

# 确保代码修改后，相关注释也要更新
max_attempts = 5  # 最大重试次数为5次（而不是之前的3次）

小结

在这一章节中，我们学习了：

变量和注释：

变量的定义和使用方法
变量命名的规则和最佳实践
如何正确理解变量的本质
单行和多行注释的写法
编写有效注释的技巧

简单数据类型：

字符串的基本使用和操作方法
大小写转换（title()、upper()、lower()）
空白字符的处理（strip()、lstrip()、rstrip()）
前缀删除方法（removeprefix()）
整数和浮点数的使用
数字中下划线的使用
多重赋值技巧

常量：

常量的概念和命名约定
常量的最佳实践

掌握这些基础知识为后续学习 Python 的列表、字典、控制结构等内容打下了坚实的基础。

2025.09 西直门

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变量

什么是变量？

变量命名规则

理解变量的本质

简单数据类型

字符串

使用方法修改字符串的大小写

使用制表符或换行符来添加空白

删除空白

删除前缀

数字

整数

浮点数

数中的下划线

同时给多个变量赋值

常量

常量命名规则

注释

注释的类型

单行注释

多行注释

注释的最佳实践

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