變數進階

學習內容

• 變數的引用
• 可變和不可變型別
• 區域性變數和全域性變數

01.變數的引用

• 變數和資料都是儲存在記憶體中
• 在python中函式的引數傳遞以及返回值都是靠引用傳遞

1.1 引用的概念

在Python中

• 變數和資料是分開儲存的
• 資料儲存在記憶體中的一個位置
• 變數中儲存著資料在記憶體中的地址
• 變數中記錄資料的地址，就叫做引用
• 使用id()函式可以檢視變數中儲存資料所在的記憶體地址

注意:如果變數已經被定義，當給一個變數賦值的時候，本質上是修改了資料的引用

• 變數不再對之前的資料引用
• 變數改為對新賦值的資料引用

1.2 函式的引數和返回值的傳遞

在Python中，函式的實參/返回值

def test(num):
    print("在函式內部 %d 對應的記憶體地址是 %d " % (num,id(num)))
    # 1）定義一個字串變數
    result ="hello"
    print("函式要返回資料的記憶體地址是 %d " % id(result))
    # 2) 將字串變數返回
    return result
# 1. 定義一個數字的變數

a=10
# 資料的地址本質就是一個數字
print("a 變數儲存資料的記憶體地址是 %d "% id(a))

# 2. 呼叫test函式,本質上傳遞的是實參儲存資料的引用，而不是實參儲存的數字
# 注意:如果函式有返回值，但是沒有定義變數接收
# 程式不會報錯，但是無法獲得返回結果
r= test(a)
print("r 變數儲存資料的記憶體地址是 %d "% id(r))
 

程式結果

02.可變和不可變型別

• 不可變型別，記憶體中的資料不允許被修改：
  • 數字型別 int bool float complex long(2.x)
  • 字串 str
  • 元組 tuple
• 可變型別。記憶體中的資料可以被修改：
  • 列表 list
  • 字典 dict

程式執行結果：

從結果可以看出來，修改列表和字典後，其記憶體地址均不改變！

雜湊（hash）

• Python中內建有一個名字叫做hash(o)的函式
  • 接收一個不可變型別的資料作為引數
  • 返回結果是一個整數
• 雜湊是—種演算法，其作用就是提取資料的特徵碼(指紋)。
  • 相同的內容得到相同的結果
  • 不同的內容得到不同的結果
• 在Python中，設定字典的鍵值對時，會首先對key進行hash已決定如何在記憶體中儲存字典的資料，以方便後續對字典的操作:增、刪、改、查
  • 鍵值對的key必須是不可變型別資料
  • 鍵值對的value 可以是任意型別的資料

03. 區域性變數和全域性變數

• 區域性變數是在函式內部定義的變數，只能在函式內部使用
• 全域性變數是在函式外部定義的變數（沒有定義在某一個函式內），所有函式 內部都可以使用這個變數

3.1 區域性變數

• 區域性變數是在函式內部定義的變數，只能在函式內部使用
• 函式執行結束後，函式內部的區域性變數，會被系統回收
• 不同的函式，可以定義相同的名字的區域性變數，但是彼此之間不會產生影響

區域性變數的作用

• 在函式內部使用，臨時儲存函式內部需要使用的資料

區域性變數的生命週期

• 所謂生命週期就是變數從被建立到被系統回收的過程
• 區域性變數在函式執行時才會被建立
• 函式執行結束後區域性變數被系統回收
• 區域性變數在生命週期內，可以用來儲存函式內部臨時使用到的資料

3.2 全域性變數

• 全域性變數是在函式外部定義的變數，所有函式內部都可以使用這個變數

注意:函式執行時，需要處理變數時會:

1. 首先查詢函式內部是否存在指定名稱的區域性變數，如果有，直接使用

2. 如果沒有，查詢函式外部是否存在指定名稱的全域性變數，如果有，直接使用

3. 如果還沒有，程式報錯!

1)函式不能直接修改全域性變數的引用

• 全域性變數是在函式外部定義的變數(沒有定義在某一個函式內)，所有函式內部都可以使用這個變數

• 在函式內部，可以通過全域性變數的引用獲取對應的資料

• 但是，不允許直接修改全域性變數的引用——使用賦值語句修改全域性變數的值

2）在函式內部修改全域性變數的值

• 如果在函式中需要修改全域性變數，需要使用global進行宣告

3）全域性變數定義的位置

• 為了保證所有的函式都能夠正確使用到全域性變數，應該將全域性變數定義在其他函式的上方

注意：

由於全域性變數c，是在呼叫函式之後，才定義的，在執行函式時，變數還沒有定義，所以程式會報錯!

04）全域性變數命名的建議

• 為了避免區域性變數和全域性變量出現混淆，在定義全域性變數時，有些公司會有一些開發要求，例如:
• 全域性變數名前應該增加g_或者gl_的字首

提示:具體的要求格式，各公司要求可能會有些差異