Python 基础语法（一）：变量、数据类型与运算符

这一章开始学习 Python 的基础语法。本节会讲到 Python 代码的基本结构、标识符与关键字、变量赋值、基础数据类型、输入输出、类型转换和运算符。这些内容需要理解清楚，因为后面的条件判断、循环、函数和类都会直接用到。

一、Python 代码的基本结构

新建一个 hello.py 文件，写入下面的代码：

python 复制代码

print("Hello, Python")

运行结果为：

python 复制代码

Hello, Python

这行代码调用了 Python 内置的 print() 函数，将字符串输出到终端。

1. 语句与表达式

Python 程序由一条条语句组成。下面的赋值和输出都是语句：

python 复制代码

price = 20
print(price)

能够计算出一个值的代码称为表达式：

python 复制代码

10 + 5
price * 2

表达式可以作为语句的一部分：

python 复制代码

total = price * 2
print(total)

2. 换行与分号

Python 通常一行写一条语句，行尾不需要添加分号：

python 复制代码

name = "Ivan"
age = 20

虽然也可以使用分号把多条语句写在同一行，但是可读性比较差，一般不这样写：

python 复制代码

name = "Ivan"; age = 20

一条语句太长时，可以放在圆括号、方括号或者花括号中换行：

python 复制代码

total = (
    100
    + 200
    + 300
)

也可以使用反斜杠 \ 续行，不过括号内换行更清楚，也不容易因为反斜杠后面多出空格而报错。

3. 缩进与代码块

Python 使用缩进表示代码之间的层级关系，一般使用四个空格作为一级缩进：

python 复制代码

score = 85

if score >= 60:
    print("考试通过")
    print("当前成绩：", score)

两条 print() 语句都有四个空格缩进，所以它们都属于 if 代码块。

同一个代码块的缩进必须保持一致。不要在一个文件中混用制表符和空格，否则可能出现 IndentationError 或 TabError。

4. 注释

单行注释以 # 开头：

python 复制代码

# 计算商品总价
total = price * count

也可以把注释放在代码后面：

python 复制代码

timeout = 30  # 超时时间，单位为秒

三引号包起来的内容属于字符串，并不是真正的注释：

python 复制代码

"""
这是一段多行字符串。
它在没有被使用时看起来像注释。
"""

函数、类和模块开头的三引号字符串可以作为文档字符串，也就是 Docstring。文档字符串会在函数章节中继续讲。

二、标识符与关键字

变量名、函数名和类名都属于标识符。Python 对标识符有下面几条基本规则：

可以由字母、数字和下划线组成。
不能以数字开头。
不能使用 Python 关键字。
区分大小写。

下面这些名称是合法的：

python 复制代码

name = "Ivan"
user_name = "Ivan"
score2 = 95
_count = 10

下面这些名称不合法：

python 复制代码

2score = 95          # 不能以数字开头
user-name = "Ivan"  # 不能包含减号
class = "A"          # class 是关键字

Python 的关键字具有固定的语法作用，例如 if、for、class、True 和 None，不能拿来作为普通变量名。可以通过 keyword 模块查看当前 Python 版本包含的全部关键字：

python 复制代码

import keyword

print(keyword.kwlist)

变量和函数通常使用小写字母，并用下划线分隔多个单词：

python 复制代码

user_name = "Ivan"
product_price = 49.9
file_path = "data/test.txt"

类名一般使用大驼峰形式，例如 StudentInfo。常量通常使用全大写名称，例如：

python 复制代码

MAX_RETRY_COUNT = 3
DEFAULT_TIMEOUT = 30

Python 不会阻止常量被重新赋值，全大写只是一种约定。

三、变量与赋值

Python 中不需要提前声明变量。赋值语句会把右侧的对象绑定到左侧的变量名：

python 复制代码

age = 20
name = "Ivan"
price = 19.9

这里的 = 是赋值运算符，并不表示数学中的相等关系。

1. 动态类型

变量本身没有固定的数据类型，它保存的是对某个对象的引用。同一个变量名可以重新绑定到其他类型的对象：

python 复制代码

value = 10
print(type(value))

value = "Python"
print(type(value))

运行结果为：

python 复制代码

<class 'int'>
<class 'str'>

这就是 Python 的动态类型。不过在一段代码中频繁改变变量保存的数据类型，会让代码变得难以理解，所以一般会让同一个变量保持相对稳定的含义。

2. 多重赋值

可以在一行中给多个变量赋值：

python 复制代码

name, age, score = "Ivan", 20, 95.5

左右两边的数量必须一致，否则会出现解包错误。

多个变量也可以绑定到同一个值：

python 复制代码

x = y = z = 0

交换两个变量时，不需要借助临时变量：

python 复制代码

a = 10
b = 20

a, b = b, a

print(a, b)

输出结果为：

python 复制代码

20 10

3. 删除变量名

del 可以删除一个变量名：

python 复制代码

name = "Ivan"
del name

删除以后再访问 name，会出现 NameError。del 删除的是当前名称与对象之间的绑定，并不等于立即从内存中强制删除对象。

四、基础数据类型

Python 内置了多种数据类型。本章先讲数值、布尔值、字符串和空值，列表、元组、字典和集合会放到后面的章节中。

1. 整数 `int`

整数可以是正数、负数或者零：

python 复制代码

age = 20
temperature = -5
count = 0

Python 整数没有固定的 32 位或 64 位上限，只要内存允许，就可以保存很大的整数：

python 复制代码

number = 123456789012345678901234567890

除了十进制，还可以使用二进制、八进制和十六进制字面量：

python 复制代码

binary_number = 0b1010
octal_number = 0o12
hex_number = 0x0A

print(binary_number, octal_number, hex_number)

三者输出的十进制结果都是 10。

较长的数字可以使用下划线分隔，下划线不会影响实际数值：

python 复制代码

population = 1_400_000_000

2. 浮点数 `float`

带小数的数字通常是浮点数：

python 复制代码

price = 19.9
score = 95.5
temperature = -3.2

浮点数也可以使用科学计数法：

python 复制代码

large_number = 1.5e6
small_number = 2.5e-3

print(large_number)
print(small_number)

输出结果为：

python 复制代码

1500000.0
0.0025

浮点数采用二进制近似表示，所以某些十进制小数不能被精确保存：

python 复制代码

print(0.1 + 0.2)

结果为：

python 复制代码

0.30000000000000004

这属于浮点数本身的表示问题。需要精确处理十进制金额时，可以使用标准库中的 Decimal。

3. 复数 `complex`

Python 直接支持复数，使用 j 表示虚部：

python 复制代码

number = 3 + 4j

print(number.real)
print(number.imag)

输出结果为：

python 复制代码

3.0
4.0

复数在普通代码中不算常见，但是它属于 Python 的基础数值类型。

4. 布尔值 `bool`

布尔类型只有 True 和 False 两个值，首字母必须大写：

python 复制代码

is_login = True
is_finished = False

比较运算和逻辑运算通常都会得到布尔值：

python 复制代码

print(10 > 5)
print(10 == 5)

输出结果为：

python 复制代码

True
False

5. 字符串 `str`

字符串用来表示文本，可以使用单引号、双引号或者三引号：

python 复制代码

name = "Ivan"
language = 'Python'
message = """这是
一段多行字符串"""

单引号和双引号没有类型上的区别。字符串的索引、切片和常用方法会在下一章详细讲。

6. 空值 `None`

None 表示没有值，它的类型是 NoneType：

python 复制代码

result = None

print(type(result))

输出结果为：

python 复制代码

<class 'NoneType'>

None、空字符串 ""、数字 0 和布尔值 False 是不同的对象，不能把它们当成同一个值。

判断一个变量是否为 None 时，通常使用 is：

python 复制代码

result = None
print(result is None)

五、查看和判断数据类型

type() 可以返回对象的类型：

python 复制代码

print(type(20))
print(type(19.9))
print(type("Python"))
print(type(True))
print(type(None))

输出结果为：

python 复制代码

<class 'int'>
<class 'float'>
<class 'str'>
<class 'bool'>
<class 'NoneType'>

isinstance() 用来判断一个对象是否属于指定类型：

python 复制代码

age = 20

print(isinstance(age, int))
print(isinstance(age, str))

输出结果为：

python 复制代码

True
False

还可以同时判断多个类型：

python 复制代码

value = 19.9

print(isinstance(value, (int, float)))

type() 适合直接查看对象的确切类型。isinstance() 还会考虑继承关系，因此在类型判断中更常用。继承关系会在面向对象章节中解释。

六、数据类型转换

Python 提供了与类型同名的转换函数，例如 int()、float()、str()、bool() 和 complex()。

1. 转换为整数

python 复制代码

number = int("20")
print(number)
print(type(number))

输出结果为：

python 复制代码

20
<class 'int'>

浮点数转换成整数时会直接舍去小数部分，并不是四舍五入：

python 复制代码

print(int(3.9))
print(int(-3.9))

输出结果为：

python 复制代码

3
-3

无效的字符串不能转换成整数：

python 复制代码

int("20.5")
int("Python")

这两行代码都会引发 ValueError。

2. 转换为浮点数

python 复制代码

price = float("19.9")
number = float(10)

print(price)
print(number)

输出结果为：

python 复制代码

19.9
10.0

3. 转换为字符串

python 复制代码

age = 20
age_text = str(age)

print(age_text)
print(type(age_text))

4. 转换为布尔值

下面这些值转换成布尔值时为 False：

python 复制代码

print(bool(0))
print(bool(0.0))
print(bool(""))
print(bool(None))

非零数字和非空字符串通常会转换为 True：

python 复制代码

print(bool(1))
print(bool(-1))
print(bool("Python"))
print(bool("False"))

字符串 "False" 仍然会得到 True，因为它是一个非空字符串，Python 不会根据字符串的字面内容自动理解真假。

七、输入与输出

1. 使用 `print()` 输出内容

print() 可以接收多个参数：

python 复制代码

name = "Ivan"
age = 20

print("姓名：", name, "年龄：", age)

多个参数默认使用空格分隔。可以通过 sep 修改分隔符：

python 复制代码

print("2026", "08", "21", sep="-")

输出结果为：

yaml 复制代码

2026-08-21

print() 默认在结尾换行，可以通过 end 修改：

python 复制代码

print("Hello", end=" ")
print("Python")

输出结果为：

复制代码

Hello Python

使用 f-string 可以把变量或表达式插入字符串：

python 复制代码

name = "Ivan"
score = 95.5

print(f"{name} 的成绩是 {score} 分")
print(f"保留一位小数：{score:.1f}")

2. 使用 `input()` 接收输入

input() 会暂停程序，等待用户在终端中输入内容：

python 复制代码

name = input("请输入姓名：")
print(f"你好，{name}")

input() 的返回值始终是字符串。输入数字时，需要根据用途进行类型转换：

python 复制代码

age = int(input("请输入年龄："))
height = float(input("请输入身高："))

print(type(age))
print(type(height))

如果用户输入的内容不能完成转换，程序会引发 ValueError。异常处理会在后面的章节中单独讲。

八、运算符

运算符用来完成计算、比较、赋值和逻辑判断。Python 的运算符可以分为算术运算符、比较运算符、逻辑运算符、赋值运算符、成员运算符、身份运算符和位运算符。

1. 算术运算符

运算符	含义	示例	结果
`+`	加法	`10 + 3`	`13`
`-`	减法	`10 - 3`	`7`
`*`	乘法	`10 * 3`	`30`
`/`	除法	`10 / 3`	`3.333...`
`//`	向下整除	`10 // 3`	`3`
`%`	取余	`10 % 3`	`1`
`**`	幂运算	`10 ** 3`	`1000`

/ 的结果通常是浮点数：

python 复制代码

print(10 / 2)

输出结果为 5.0。

// 表示向下取整，不是简单删除小数部分：

python 复制代码

print(10 // 3)
print(-10 // 3)

输出结果为：

diff 复制代码

3
-4

2. 比较运算符

运算符	含义
`==`	等于
`!=`	不等于
`>`	大于
`<`	小于
`>=`	大于等于
`<=`	小于等于

比较运算的结果是布尔值：

python 复制代码

age = 20

print(age == 20)
print(age != 20)
print(age >= 18)

Python 支持连续比较：

python 复制代码

score = 85
print(60 <= score <= 100)

这相当于同时判断 score >= 60 和 score <= 100。

3. 逻辑运算符

运算符	含义
`and`	两边都为真时结果为真
`or`	至少一边为真时结果为真
`not`	对真假结果取反

python 复制代码

age = 20
has_ticket = True

print(age >= 18 and has_ticket)
print(age < 18 or has_ticket)
print(not has_ticket)

and 和 or 具有短路特性。and 左侧已经为假时，不再计算右侧；or 左侧已经为真时，也不再计算右侧。

python 复制代码

number = 0

result = number != 0 and 10 / number > 1
print(result)

因为 number != 0 为 False，后面的 10 / number 不会执行，所以不会出现除零错误。

4. 赋值运算符

基础赋值使用 =：

python 复制代码

count = 10

复合赋值会把运算和赋值写在一起：

python 复制代码

count += 2   # count = count + 2
count -= 1   # count = count - 1
count *= 3   # count = count * 3
count /= 2   # count = count / 2
count //= 2  # count = count // 2
count %= 3   # count = count % 3
count **= 2  # count = count ** 2

5. 成员运算符

in 用来判断一个值是否包含在另一个对象中，not in 表示不包含：

python 复制代码

text = "Python"

print("Py" in text)
print("Java" not in text)

输出结果为：

python 复制代码

True
True

列表、元组、字典和集合也支持成员判断，后面讲这些数据结构时会继续使用。

6. 身份运算符

is 和 is not 判断两个变量是否指向同一个对象。它们与 == 的含义不同：

python 复制代码

a = [1, 2]
b = [1, 2]

print(a == b)
print(a is b)

输出结果为：

python 复制代码

True
False

a == b 比较的是内容，a is b 比较的是对象身份。判断 None 时一般使用 is None 或 is not None，不要用 is 比较普通数字和字符串的值。

!python-07-equality-identity.svg

7. 位运算符

位运算直接对整数的二进制位进行操作：

运算符	含义
`&`	按位与
`	`
`^`	按位异或
`~`	按位取反
`<<`	左移
`>>`	右移

python 复制代码

a = 0b1010
b = 0b1100

print(a & b)
print(a | b)
print(a ^ b)
print(a << 1)
print(a >> 1)

位运算在权限标记、协议处理和底层数据处理中比较常见。基础阶段需要知道它的写法，具体使用时再结合二进制理解。

九、运算符优先级

一个表达式中出现多个运算符时，Python 会按照优先级计算。常见运算符大致按照下面的顺序执行：

圆括号 ()
幂运算 **
正负号和按位取反 +x、-x、~x
乘除、整除和取余 *、/、//、%
加减 +、-
比较、成员和身份运算
not
and
or

例如：

python 复制代码

result = 2 + 3 * 4
print(result)

乘法优先于加法，所以结果为 14。使用括号可以改变计算顺序：

python 复制代码

result = (2 + 3) * 4
print(result)

结果为 20。

即使已经知道优先级，复杂表达式也建议使用括号明确计算顺序，这样更容易检查。

十、综合示例

下面的代码使用了变量、输入、类型转换、算术运算和格式化输出：

python 复制代码

name = input("请输入姓名：")
chinese = float(input("请输入语文成绩："))
math = float(input("请输入数学成绩："))
english = float(input("请输入英语成绩："))

total = chinese + math + english
average = total / 3

print(f"姓名：{name}")
print(f"总分：{total:.1f}")
print(f"平均分：{average:.2f}")
print(f"平均分是否达到60分：{average >= 60}")

如果输入：

复制代码

请输入姓名：Ivan
请输入语文成绩：88
请输入数学成绩：92
请输入英语成绩：85

程序会输出：

python 复制代码

姓名：Ivan
总分：265.0
平均分：88.33
平均分是否达到60分：True

十一、常见错误

1. 把赋值和比较写混

python 复制代码

age = 20   # 赋值
age == 20  # 比较

2. 忘记转换 `input()` 的结果

python 复制代码

age = input("请输入年龄：")
print(age + 1)

age 是字符串，不能直接与整数相加。应该写成：

python 复制代码

age = int(input("请输入年龄："))
print(age + 1)

3. 字符串与数字直接拼接

python 复制代码

age = 20
print("年龄：" + age)

字符串不能直接和整数使用 + 拼接，可以转换类型或者使用 f-string：

python 复制代码

print("年龄：" + str(age))
print(f"年龄：{age}")

4. 使用 `is` 比较值

python 复制代码

value = 1000
print(value is 1000)

is 判断对象身份，普通数值比较应该使用 ==：

python 复制代码

print(value == 1000)

十二、练习

练习一：计算长方形面积和周长

接收用户输入的长度和宽度，输出长方形的面积和周长。

练习二：温度转换

输入摄氏温度，按照下面的公式计算华氏温度：

复制代码

华氏温度 = 摄氏温度 × 1.8 + 32

练习三：时间转换

输入一个总秒数，将它转换为几小时、几分钟、几秒。这个练习需要使用整除和取余运算。

练习四：交换变量

创建两个变量，分别保存不同的值，不使用第三个临时变量完成交换，并输出交换前后的结果。

这一章讲完了 Python 代码的基本结构，以及变量、基础数据类型和运算符。下一章继续讲字符串，包括索引、切片、转义字符、格式化和常用字符串方法。

Python 基础语法（一）：变量、数据类型与运算符

一、Python 代码的基本结构

1. 语句与表达式

2. 换行与分号

3. 缩进与代码块

4. 注释

二、标识符与关键字

三、变量与赋值

1. 动态类型

2. 多重赋值

3. 删除变量名

四、基础数据类型

1. 整数 int

2. 浮点数 float

3. 复数 complex

4. 布尔值 bool

5. 字符串 str

6. 空值 None

五、查看和判断数据类型

六、数据类型转换

1. 转换为整数

2. 转换为浮点数

3. 转换为字符串

4. 转换为布尔值

七、输入与输出

1. 使用 print() 输出内容

2. 使用 input() 接收输入

八、运算符

1. 算术运算符

2. 比较运算符

3. 逻辑运算符

4. 赋值运算符

5. 成员运算符

6. 身份运算符

7. 位运算符

九、运算符优先级

十、综合示例

十一、常见错误

1. 把赋值和比较写混

2. 忘记转换 input() 的结果

3. 字符串与数字直接拼接

4. 使用 is 比较值

十二、练习

练习一：计算长方形面积和周长

练习二：温度转换

练习三：时间转换

练习四：交换变量

1. 整数 `int`

2. 浮点数 `float`

3. 复数 `complex`

4. 布尔值 `bool`

5. 字符串 `str`

6. 空值 `None`

1. 使用 `print()` 输出内容

2. 使用 `input()` 接收输入

2. 忘记转换 `input()` 的结果

4. 使用 `is` 比较值