Python从入门到放弃——整数类型变量

变量

前言

上一篇文章中我们学习了Print函数，并且深入的理解了Print函数的各个参数。明确了应该如何利用各种参数来实现我们想输出的效果。那么现在让我们来学习一下变量这一个知识点。

什么是变量

变量，作为编程中的核心概念之一，其重要性不言而喻。当我们谈论变量时，常常将其比作一个水杯，这是因为这种比喻能够直观地帮助我们理解变量的基本功能和作用。然而，为了更深入地探讨变量在计算机编程中的实质和运作机制，我们需要从更宽广的视角来审视它。

首先，让我们从基础概念出发。变量，顾名思义，是一个可以变化的量。在编程中，变量用于存储数据，这些数据可以是数字、文本、图像等各种形式的信息。正如水杯可以装水、可乐或橙汁一样，变量可以存储不同类型的数据，并在需要时进行访问和操作。

然而，当我们说变量存在于计算机的内存中时，我们实际上是在谈论一个更为复杂和精细的系统。计算机内存是计算机系统中用于存储数据和程序指令的物理或逻辑区域。内存由一系列的存储单元组成，每个单元都有一个唯一的地址，用于标识和访问其中的数据。

当我们声明一个变量并为其赋值时，计算机实际上是在内存中为这个变量分配了一个或多个存储单元，并将数据存储在这些单元中。这个过程是通过操作系统和编程语言的内存管理机制来完成的。一旦数据被存储在内存中，我们就可以通过变量名来访问和操作这些数据，而无需直接操作内存地址。下图就是变量存储数据的示意图。

变量的类型

变量作为编程语言中非常常用的知识点，包含了很多的数据类型，在这里我们简单的展开一下：整数类型、浮点数类型、布尔类型、字符串类型、列表类型、字典类型、集合类型、元组类型、自定义类型。本次变量的整体内容中我们只讲解整数类型、浮点数类型、布尔类型和字符串类型。剩下的类型我们在后面会进行提及。

变量定义

变量在使用前一定要先进行定义，如果没有定义的话，代码会弹出报错。如下所示：

bash 复制代码

Traceback (most recent call last):
  File "/Users/loadingcreate/Desktop/LearnPython/L2.py", line 11, in <module>
    print(a)
          ^
NameError: name 'a' is not defined

上面报错中的a是我没有经过定义直接输出的一个变量，这样代码就会报错，报错的问题就是名字叫做a的这个东西没有定义。

那么！如何定义一个变量呢？？其实很简单。如下所示：

python 复制代码

a = 10
print(a)

上面的代码中我将变量a定义为了10，然后直接输出了这个变量，终端中自动打印出了10这个结果。

那么现在我要强调一个很关键的知识点就是：= 并不是我们生活中的等于，在编程中这个东西叫做赋值符号，它可以将=右侧的数据存储到=左侧的变量中。

Python中的整数类型（Integer Type）

在Python编程语言中，整数类型（Integer Type）是一种非常基础且常用的数据类型。整数类型用于表示没有小数部分的数字，可以是正整数、零或负整数。Python的整数类型具有无限的精度，即它们可以表示任意大小的整数，而不需要像某些其他编程语言那样担心整数溢出的问题。

整数类型的表示

在Python中，整数可以直接以数字字面量的形式表示，如：

python 复制代码

# 正整数  
positive_integer = 123  
# 零  
zero = 0  
# 负整数  
negative_integer = -456  
# 非常大的整数  
large_integer = 123456789012345678901234567890  
# 十六进制整数（以0x或0X开头）  
hex_integer = 0xDEADBEEF  
# 八进制整数（以0o或0O开头）  
octal_integer = 0o1234567  
# 二进制整数（以0b或0B开头）  
binary_integer = 0b10101010

整数类型的运算

Python支持对整数进行各种算术运算，包括加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）、整除（//）、取模（%）和幂运算。

python 复制代码

# 加法  
sum = 1 + 2  
# 减法  
difference = 3 - 1  
# 乘法  
product = 2 * 3  
# 除法（返回浮点数）  
quotient = 5 / 2  # 结果为 2.5  
# 整除（返回整数，丢弃小数部分）  
floor_quotient = 5 // 2  # 结果为 2  
# 取模（返回除法的余数）  
remainder = 5 % 2  # 结果为 1  
# 幂运算  
exponentiation = 2 ** 3  # 结果为 8

整数类型的特性

Python的整数类型具有无限的精度，即可以表示任意大小的整数。

整数类型支持位运算，如按位与（&）、按位或（|）、按位异或（^）、按位取反（~）、左移（<<）和右移（>>）。

整数类型可以与其他数据类型（如浮点数、字符串等）进行类型转换和混合运算，但需要注意类型转换的规则和运算结果的类型。

整数类型的类型转换

Python中可以使用内置的int()函数将其他类型（如浮点数、字符串等）转换为整数类型。

python 复制代码

# 将浮点数转换为整数（丢弃小数部分）  
int_from_float = int(3.14)  # 结果为 3  
  
# 将字符串转换为整数  
int_from_string = int("123")  # 结果为 123  
  
# 注意：如果字符串不能被解析为有效的整数，将引发ValueError异常  
# int_from_invalid_string = int("abc")  # 抛出ValueError异常

总结

整数类型在Python编程中扮演着重要的角色，它用于表示没有小数部分的数字，并支持各种算术运算和位运算。由于Python的整数类型具有无限的精度，因此在处理大整数时不需要担心溢出问题。同时，整数类型还可以与其他数据类型进行类型转换和混合运算，为开发者提供了极大的灵活性。