python基础语法学习: 动态类型

文章目录

python动态类型
- 什么是动态类型
- - 与静态类型进行对比
  - python中动态类型的表现
- 动态类型常见错误
- 动态类型的优缺点
- 弥补动态类型的不足
- - - 类型注解
    - [鸭子类型（Duck Typing）](#鸭子类型（Duck Typing）)
    - 运行时类型检查

python动态类型

什么是动态类型

动态类型 是指变量的类型在运行时才确定，而不是在编译时确定。变量本身没有固定类型，它只是一个"标签"，指向某个对象，对象的类型决定了这个变量能做什么。

与静态类型进行对比

特性	动态类型（Python）	静态类型（C/Java）
类型检查时机	运行时	编译时
变量声明	不需要声明类型	必须声明类型
变量能否改类型	可以	不可以
灵活性	高	低（但更安全）

python中动态类型的表现

python 复制代码

x = 10          # x 指向 int 对象
print(type(x))  # <class 'int'>

x = "hello"     # 同一个变量，现在指向 str 对象
print(type(x))  # <class 'str'>

x = [1, 2, 3]   # 又变成 list
print(type(x))  # <class 'list'>

变量 x 不是"装数据的盒子"，而是"贴在对象上的标签"。每次赋值只是让标签贴到新对象上。

可以用id() 验证

objc 复制代码

x = 10
print(id(x))   # 例如 140234...
x = "hello"
print(id(x))   # 地址完全变了，说明指向了新对象

python 中 id() 是一个内置函数, 用于返回对象的唯一标识 (identity) 返回一个整数, 表示该对象在当前生命周期内的唯一标识

is运算符本质上就是比较两个对象的 id

动态类型常见错误

可变默认参数

python 复制代码

def add_item(item, lst=[]):   # 危险！
    lst.append(item)
    return lst

print(add_item(1))   # [1]
print(add_item(2))   # [1, 2]  ← 期望是 [2]，但默认参数只创建一次

当 Python 执行到 def add_item(...) 这一行时，它会：

创建一个空列表 []
把这个列表对象绑定为 lst 的默认值
之后每次调用函数，如果没有传 lst，就复用同一个列表对象

所以并不是"每次进入函数重新创建"，而是"定义函数时创建一次，之后一直用这一个"。

类型错误在运行时候才会暴露

python 复制代码

def add(a, b):
    return a + b

print(add(1, 2))        # 3
print(add("a", "b"))    # "ab"
print(add(1, "b"))      # TypeError，运行到这行才报错

隐式类型转换带来的困惑

objc 复制代码

print(1 == True)     # True（bool 是 int 子类）
print(0 == False)    # True
print("1" == 1)      # False（不会自动转换）

动态类型的优缺点

优点

代码简洁，写起来快
灵活，同一个函数可处理多种类型（鸭子类型）
适合快速原型、脚本、数据分析

缺点

类型错误在运行时才暴露，大型项目难维护
IDE 提示和重构能力弱
性能略低（每次操作要查类型）

弥补动态类型的不足

类型注解

objc 复制代码

def greet(name: str, age: int) -> str:
    return f"{name} is {age}"


greet("Tom", 20)

注解不影响运行，只是给人和工具看的

鸭子类型（Duck Typing）

"如果它走起来像鸭子，叫起来像鸭子，那它就是鸭子。"

python 复制代码

def process(obj):
    obj.read()   # 不关心类型，只要它有 read 方法

process(open("a.txt"))   # 文件可以
process(io.StringIO())   # 内存流也可以

运行时类型检查

python 复制代码

def add(a, b):
    if not isinstance(a, (int, float)) or not isinstance(b, (int, float)):
        raise TypeError("参数必须是数字")
    return a + b

raise：主动触发异常（手动制造报错）

TypeError：类型不对时专用的异常（内置）

别的常见内置异常：ValueError(值不对)、IndexError、KeyError

引号里的字符串：自定义报错提示，会打印在 Traceback 里面