Python基础之变量进阶
变量的引用
- 变量和数据都是保存在内存中的；
- 在python中函数的参数传递以及返回值都是靠引用传递的。
函数引用的概念
在python中
- 变量和数据时分开存储的；
- 数据保存在内存中的一个位置；
- 变量保存着数据在内存中的地址；
- 变量中记录数据的地址，就叫做引用；
- 使用id()函数可以查看变量中保存数据所在的内存地址。
注意：如果变量已经被定义，当给一个变量赋值的时候，本质上是自改了数据的引用；即变量不再对之前的数据引用；变量改为对新赋值的数据引用。
a = 1
id(a)
140721952793280
id(1)
140721952793280
b = a
id(b)
140721952793280
a = 2
id(a)
140721952793312
id(b)
140721952793280
b = a
id(b)
140721952793312
b = 2
id(b)
140721952793312函数引用理解
我们可以把变量的名字理解为便签纸，而变量名和数据就相当于把便签纸贴在数据上； 当我们a = b时，就是把a，b两张标签纸贴在了同一个数据上，而如果我们把a重新赋值，就是把a的便签纸撕下来贴在另一个数据上，但b的便签纸位置不变；
函数传参与引用的关系
函数参数的传递，实际传送的是对应实参变量的引用，而不是实参保存的数据；
def test(num):
print("在函数内部%d对应的内存地址是%s" % (num, id(num)))
a = 10
print("a 变量保存数据的内存地址是 %s" % id(a))
test(a)
# a 变量保存数据的内存地址是 140722085962720
# 在函数内部10对应的内存地址是140722085962720函数返回值与引用
函数的返回值同样也是返回变量的引用，而不是真实的数据； 数据地址本质上就是一个数字；
def test(num):
result = "test_password"
print("函数内返回值result的内存地址是 %s" % id(result))
return result
a = 10
r = test(a)
print("返回的 %s 的内存地址是 %s" % (r, id(r)))
# 函数内返回值result的内存地址是 2333111002800
# 返回的 test_password 的内存地址是 2333111002800可变类型和不可变类型
修改可变类型 是修改数据的内容，而不会修改变量引用的地址；修改可变类型，要用对象.方法()进行修改； 重新赋值会修改变量引用的地址；
不可变类型，内存中的数据不允许被修改：
- 数字类型；
- 元组；
- 字符串；
可变类型，内存中的数据可以被修改：
- 列表；
- 字典；
可变类型修改和重赋值对引用的影响
可变类型比如列表，字典，对它们进行数据修改时，不会对引用的内存地址造成影响； 只有当我们对变量进行重新赋值之后，才会影响引用；
下面举例仅举列表的例子，字典一样，就不赘述了。
# 列表数据修改和重赋值对引用的影响
a = [1,2,3]
id(a)
1956997579272
a.append(4)
a
[1, 2, 3, 4]
id(a)
1956997579272
a.remove(2)
a
[1, 3, 4]
id(a)
1956997579272
a.clear()
a
[]
id(a)
1956997579272
a = ['a','s','d']
id(a)
1956997945160字典的key只能使用不可变类型； 注意：可变类型的数据变化，是通过方法来是实现的；
哈希算法
d = {}
d["name"] = "zhangsan"
d
{'name': 'zhangsan'}
d[1] = "整数"
d
{'name': 'zhangsan', 1: '整数'}
d[(1,)] = "元组"
d
{'name': 'zhangsan', 1: '整数', (1,): '元组'}
d[[1,2,3]] = "列表"
Traceback (most recent call last):
File "<input>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'list'
d[{"age":18}] = "字典"
Traceback (most recent call last):
File "<input>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'dict'- Python中内置一个名字叫做hash(o)的函数，它接收一个不可变类型的数据作为参数，返回结果是一个整数；
- 哈希是一种算法，其作用是提取数据的特征码(指纹)；相同的数据得到相同的结果，不同的数据得到不同的结果；
- 在python中，设置字典的键值对时，会首先对key进行hash，以决定如何在内存中保存字典的数据，以方便后续的字典的增删改查；
- 字典 键值对的key必须是不可变类型数据；键值对的value可以是任意类型的数据；
哈希算法，只能哈希不可变类型； 因为字典的key要使用哈希，所以，字典的key只能是不可变类型；
hash(1)
1
hash("hello")
2061306992742373012
hash("hello python")
9189581639312291988
hash((1,2))
3713081631934410656
hash([1,2])
Traceback (most recent call last):
File "<input>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'list'
hash({"age":18})
Traceback (most recent call last):
File "<input>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'dict'局部变量和全局变量
局部变量，就是在函数内部定义的变量，仅供函数内部使用； 全局变量，就是在函数外部定义的变量，所有函数内部都可以使用这个变量。
在其他语言中，大多都不推荐使用全局变量，因为可变范围太大，不可控情况多；
局部变量
局部变量介绍
- 局部变量是在函数内部定义的变量，只能在函数内部使用；
- 函数执行完成后，函数内部的局部变量，会被系统回收；
- 不同的函数，可以定义相同的名字的局部变量，彼此之间不会产生影响；
局部变量的作用：在函数内部使用，临时保存函数内部需要使用的数据；
局部变量只能在定义的函数内部使用，不能被函数外部或函数外部函数使用
def demo1():
num = 10
print("demo1内部的局部变量num的值为%d" % num)
# 因为num是num1的局部变量，而demo1外面也没有定义num变量，所以本句运行后会报错，注释掉
# print(num) # NameError: name 'num' is not defined
def demo2():
# 同样的，demo2重吗既没有num的变量，外部也没有定义全局的num变量，运行会报错，注释掉
# print(num) # NameError: name 'num' is not defined
pass
demo1() # demo1内部的局部变量num的值为10
demo2()局部变量的生命周期
当局部变量被执行时创建；当函数执行完后局部变量被系统回收，生命结束； 局部变量在生命周期内可以用来临时存储信息。 用断点可以验证局部变量的生命周期。
不同函数内的同名局部变量
不同函数间可以定义相同名的局部变量，彼此之间互不关联，这就像1班有一个小明，2班也有一个小明，但他们并不是同一个人；
def demo1():
num = 10
print("demo1内部的局部变量num的值为%d" % num) # demo1内部的局部变量num的值为10
def demo2():
num = 100
print("demo2的num：", num) # demo2的num： 100
demo1()
demo2()全局变量
全局变量的使用
在所有函数外部定义的变量，就叫做全局变量； 可以给全局所有代码调用，包括全局变量的平行级和下级函数内部；
num = 10
def demo1():
print("demo1的num", num)
def demo2():
print("demo2的num", num)
demo1()
demo2()
print(num)
# demo1的num 10
# demo2的num 10
# 10函数内部不能直接修改全局变量的值
在函数内部，可以直接通过全局变量的引用获取对用的数据； 但是，在python中，函数内部不能直接修改全局变量的值，如果用全局变量名在函数内部重新赋值，本质上只是创建一个同名局部变量而已；
num = 10
def demo1():
# 这个语句 并不是修改全局变量的值，而是创建一个同名局部变量
num = 90
print("demo1的num", num)
def demo2():
print("demo2的num", num)
demo1()
demo2()
print(num)
# demo1的num 90
# demo2的num 10
# 10变量查找顺序 注意：函数执行时，需要处理变量时 会：
- 先从函数内部找指定名称的局部变量，如果有，直接使用；
- 函数内部没找到变量，就去函数外部找指定名称的全局变量，如果有，直接使用；
- 还没找到，就报错；
用global在函数内修改全局变量
如果希望在函数内部修改全局变量的值，使用global声明一下变量即可； global关键字会告诉解释器后面声明的变量是一个全局变量，这样，再使用赋值语句时，就不会创建局部变量了。
num = 10
def demo1():
# 告诉解释器，这个就是全局变量，不用再创建同名局部变量了
global num
num = 90
print("demo1的num", num)
def demo2():
print("demo2的num", num)
demo1()
demo2()
print(num)
# demo1的num 90
# demo2的num 90
# 90全局变量定义的位置
- 在函数中要使用的变量必须在函数被调用前就被定义好，否则会报错；
- 一般讲所有的全局变量都放在其他函数的上方，这样可以确保每个函数都能正确的使用全局变量。
代码结构顺序：
- shebang
- import 模块
- 全局变量
- 函数定义
- 执行代码
全局变量命名的建议：全局变量建议在变量名前g_变量名 或者gl_变量名。