2.1 變量的命名與使用

變量來源于數學，在計算機語言中能儲存計算結果或表示值的抽象概念。變量可以通過變量名設定，大多數情況下，變量是可變的。在計算機編程里面，變量是非常有用的，它對每一段數據都賦給一個簡短、易于記憶的名字，這個數據可以是用戶輸入的數據、特定運算的結果以及程序輸出數據等。簡而言之，變量是用于跟蹤所有數據的簡單工具。

Python的變量與其他編程有所區別，如Java和C#，這類編程語言需要定義變量類型才能對變量進行使用。而Python的變量無需定義變量類型，直接對變量賦值即可，Python會根據變量值來自動識別變量類型。

變量類型包含了數據類型，數據類型會在第3章詳細介紹，常用變量類型的種類有整型、字符串、浮點型、布爾型、字典和元組列表等。簡單地理解，變量可以比作為一個人，而人又分為男人和女人，這里的男人和女人就相當于變量類型，是根據性別的不同進行分類的，而變量類型則是根據變量值的不同進行分類的。

了解了變量和變量類型后，接下來學習Python的變量如何定義及使用。我們在PyCharm下輸入以下代碼：

在PyCharm中運行上述代碼，查看代碼輸出結果，如圖2-1所示。

圖2-1 輸出結果

上述代碼中，我們分別定義了4個不同類型的變量，比如變量iVariable，變量首個字母i代表變量類型為整型（int），Variable代表變量。變量命名一般遵從以下規則：

（1）變量名只能是字母（A-Z,a-z）、數字（0-9）或下劃線。

（2）第一個字母不能是數字，例如2Variable，這不是一個合法的變量。

（3）不能是Python關鍵字，例如不能用class這個單詞來命名一個變量。

（4）區分大小寫，例如iA和ia是兩個不同的變量。

理論上，在遵守了上面幾條規則的前提下，所命名的變量都是合法的，有時變量命名盡管是合法的，但可讀性非常差也不可取，所以，在實際編程中，變量命名往往都有自己的一個命名規范，本書介紹一種常見的命名規范：

（1）一個單詞作為變量時，單詞首個字母建議大寫，并在單詞最前方添加變量類型，如上述的iVariable。

（2）如果變量由多個單詞組成，每個單詞首個字母大寫，單詞直接拼接并在單詞最前方添加變量類型，如iMyVariable。

（3）如果不想在變量前添加變量類型，變量首個字母為小寫，若有多個單詞拼接，則拼接的單詞首個字母為大寫，如variable或myVariable。

了解了變量的命名后，下一步我們來介紹變量的使用。從上述代碼中，我們將變量值進行輸出，這個輸出過程就是變量的使用。每個變量在使用前都必須賦值，變量賦值以后該變量才會被創建。比如執行“print('變量為：', variable)”這一行代碼，程序執行時會提示錯誤信息“NameError: name 'variable' is not defined”，這是由于變量variable沒有賦值，所以程序執行過程中并沒有創建變量variable而提示variable沒有被定義的錯誤信息。

Python還支持多個變量同時賦值，多變量賦值主要有兩種方式，第一種賦值方式是首先創建一個整型對象，其值為1，然后對變量a、b、c進行賦值；第二種賦值方式是分別創建三個不同類型的對象，然后分別賦值給變量d、e、f。代碼如下：

變量的命名與使用相對較為簡單，讀者只需掌握變量的命名規則以及使用方式即可。最后上述提及到不能使用Python關鍵字作為變量名，Python中共有33個關鍵字，這些關鍵字都不可當作變量名來使用，如表2-1所示。

表2-1 Python關鍵字

2.2 變量的深淺拷貝

變量的拷貝是對變量進行數據處理的時候，為了保留數據處理前的變量而重新定義新的變量，簡單來說，就是將一個變量的數據復制到另外一個變量里。我們可以通過代碼的形式加以說明：

    a = 'hello World'
    b = a
    print(b)
    # 程序輸出hello World

通過b=a這種方式將字符串“hello World”分別賦值給變量a和變量b。變量的拷貝主要分為淺拷貝和深拷貝，這兩種拷貝方式主要用于數據類型為列表和字典的變量。

在第2.1節中，我們提到數據類型主要有整型、字符串、浮點型、布爾型、字典和元組列表等。本節以列表為例，列表可以理解為隊列，如現實生活中的排隊購票，這個隊伍可理解為Python的列表，而隊伍中每一個人可理解為列表的元素。

現在將列表以代碼的形式表示，并由變量list_1表示，然后通過淺拷貝的方式賦值給list_2，最后修改list_2的某個元素，觀察變量list_1和list_2的具體變化。代碼如下：

上述代碼涉及到列表的使用、功能模塊的導入和函數的調用，這些都是Python的基礎語法之一，具體的使用說明會在后續的章節中詳細講述。本節主要講述變量list_1的值為列表或字典的時候，通過list_2=list_1的淺拷貝，當某個變量的列表元素發生變化時，觀察另外一個變量的變化情況。上述代碼的輸出結果如圖2-2所示。

圖2-2 變量淺拷貝的輸出結果

從圖中可以看到，如果變量a是一個列表或字典，并且通過淺拷貝的方式生成變量b，當其中一個變量發生改變時，另外一個變量也會隨之變化。

在上述條件下，如果其中一個變量發生改變，另外一個變量不會隨之變化，這樣可以使用深拷貝的方式實現。根據上述代碼進行簡單的修改即可實現，代碼如下：

將上述代碼運行輸出，查看變量list_1和變量list_2的變化情況，從輸出結果可以看到，當修改變量list_2某個元素的時候，變量list_1不會發生任何變化。輸出結果如圖2-3所示。

圖2-3 變量深拷貝的輸出結果

本節主要講述變量深淺拷貝的使用，深淺拷貝只適用于變量值為列表或字典的變量，在日常開發中，開發者常常會由于一時大意而忽略深淺拷貝的區別，導致程序出現錯誤而無法查明原因，因此讀者要明確區分深淺拷貝的差異。