如何在 Python3 中使用變數？

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變數是程式設計中的基本元素，允許我們儲存和操作資料。在 Python 3 中，變數是動態型別的，這意味著它們在其生命週期中可以儲存不同型別的資料。理解如何有效地使用變數對於編寫健壯且靈活的程式碼至關重要。在本文中，我們將藉助不同的示例瞭解變數在 Python 中的使用。

變數基礎

在 Python 中，變數是透過使用“=”運算子將值賦給名稱來建立的。變數的名稱由程式設計師選擇，並且應遵循某些命名約定。變數名區分大小寫，可以包含字母、數字和下劃線。但是，它們不能以數字開頭或包含任何特殊字元。

示例

在下面的示例中，我們建立了三個變數：name、age 和 height。name 變數儲存字串值，age 變數儲存整數值，height 變數儲存浮點數。然後，我們使用 print() 函式列印了這些變數的值。

# Variable assignment
name = "John"
age = 25
height = 1.75

# Accessing variables
print("Name:", name)
print("Age:", age)
print("Height:", height)

輸出

Name: John
Age: 25
Height: 1.75

變數型別

Python 3 支援各種內建資料型別，包括整數、浮點數、字串、布林值等等。Python 中的變數是動態型別的，這意味著它們可以在執行時更改其型別。

示例

在下面的示例中，我們首先將整數賦給變數 x 並列印其型別，它是 <class 'int'>。然後，我們將浮點數賦給 x 並列印其更新的型別，它是 <class 'float'>。最後，我們將字串賦給 x 並列印其型別，它是 <class 'str'>。這演示了變數如何根據需要更改其型別。

# Variable types
x = 10
print("x is of type:", type(x))  # Output: <class 'int'>

x = 3.14
print("x is now of type:", type(x))  # Output: <class 'float'>

x = "Hello, World!"
print("x is now of type:", type(x))  # Output: <class 'str'>

輸出

x is of type: <class 'int'>
x is now of type: <class 'float'>
x is now of type: <class 'str'>

變數命名約定

在命名變數時，務必遵循某些約定以編寫簡潔易讀的程式碼。以下是一些 Python 變數命名的常用準則

• 使用描述性名稱：選擇準確描述變數用途或內容的名稱。例如，使用 age、name 或 user_input 等名稱，而不是 x 或 var1。

• 使用小寫字母和下劃線：為了提高可讀性，變數名使用小寫字母。如果名稱包含多個單詞，請使用下劃線分隔它們。例如，first_name 或 num_students。

• 避免使用保留關鍵字：不要使用 Python 保留關鍵字（例如 for、while、if、else 或 class）作為變數名。這些詞在 Python 中具有特殊含義，用於特定目的。

• 保持一致性：在整個程式碼庫中遵循一致的命名約定以保持統一性。這將使您和其他人更容易理解和維護程式碼。

變數作用域

Python 中的變數具有特定的作用域，它定義了可以在何處訪問和使用該變數。變數的作用域由它在程式碼中定義的位置決定。Python 中變數作用域主要有兩種型別：全域性作用域和區域性作用域。

全域性作用域：在任何函式或程式碼塊外部定義的變數具有全域性作用域。這些變數可以從程式中的任何位置訪問。

示例

在下面的示例中，變數 x 在 print_global() 函式外部定義，使其成為全域性變數。該函式可以毫無問題地訪問和使用此變數。

# Global scope
x = 10

def print_global():
    print("Global variable x:", x)

print_global()  # Output: Global variable x: 10

輸出

Global variable x: 10

區域性作用域：在函式或程式碼塊內部定義的變數具有區域性作用域。這些變數只能從定義它們的函式或程式碼塊內部訪問。

示例

在下面的示例中，變數 y 在 print_local() 函式內部定義，使其成為區域性變數。它只能在函式內部訪問。嘗試在函式外部訪問 y 將導致 NameError。

def print_local():
    y = 5
    print("Local variable y:", y)

print_local()  # Output: Local variable y: 5
print("Trying to access y outside the function:", y)  # Error: NameError: name 'y' is not defined

輸出

Local variable y: 5

NameError: name 'y' is not defined

變數重新賦值

在 Python 中，變數可以在程式中的任何點重新分配給不同的值。這種靈活性使我們能夠更新和修改儲存在變數中的值。

示例

在下面的示例中，我們最初將值 5 賦給 x 並列印它。然後，我們將 x 重新分配給其當前值加上 10 的和。最後，我們將 x 重新分配給字串值。每次重新分配變數時，其值都會相應地更改。

# Variable reassignment
x = 5
print("Initial value of x:", x)  # Output: Initial value of x: 5

x = x + 10
print("Updated value of x:", x)  # Output: Updated value of x: 15

x = "Hello"
print("New value of x:", x)  # Output: New value of x: Hello

輸出

Initial value of x: 5
Updated value of x: 15
New value of x: Hello

變數運算

變數可用於各種數學和邏輯運算。Python 允許我們對相容型別的變數執行運算。

示例

在下面的示例中，我們對變數 a 和 b 執行各種算術運算，例如加法、減法、乘法、除法和取模。我們還執行邏輯運算，如大於、小於和相等性檢查。

# Variable operations
a = 10
b = 3

# Arithmetic operations
sum_result = a + b
difference_result = a - b
product_result = a * b
division_result = a / b
modulus_result = a % b

# Logical operations
greater_than = a > b
less_than = a < b
equals = a == b

print("Sum:", sum_result)  # Output: Sum: 13
print("Difference:", difference_result)  # Output: Difference: 7
print("Product:", product_result)  # Output: Product: 30
print("Division:", division_result)  # Output: Division: 3.3333333333333335
print("Modulus:", modulus_result)  # Output: Modulus: 1
print("Greater than:", greater_than)  # Output: Greater than: True
print("Less than:", less_than)  # Output: Less than: False
print("Equals:", equals)  # Output: Equals: False

輸出

Sum: 13
Difference: 7
Product: 30
Division: 3.3333333333333335
Modulus: 1
Greater than: True
Less than: False
Equals: False

常量和變數命名約定

儘管 Python 本身不支援常量，但使用大寫名稱來表示常數值是一種常見的約定。雖然 Python 中仍然可以更改常量的值，但它作為一種視覺指示，表示該值應保持不變且不應修改。

示例

在下面的示例中，PI 和 GRAVITY 被視為使用大寫名稱的常量，即使它們仍然可以重新分配。我們使用常量 PI 和半徑變數計算圓的面積。

# Constants
PI = 3.14159
GRAVITY = 9.8

radius = 5
area = PI * radius ** 2
print("Area of the circle:", area)

輸出

Area of the circle: 78.53975

結論

在本文中，我們討論瞭如何在 Python3 中使用變數，並學習了理解變數賦值、型別、命名約定、作用域、重新賦值、運算、常量和多重賦值的基礎知識，這些知識可用於不同的場景，並有效地使用變數來編寫強大且靈活的 Python 程式碼。