第2章 变量和简单数据类型

2.1 运行hello_world.py时的情况

变量

变量是可以被赋值的标签，可以说一个变量指向一个特定的值。在程序中可以随时修改，Python 始终记录最新值。

变量的命名规则（蛇形命名法也叫下划线命名）

• 只能包含字母、下划线、数字（不能打头）。
• 不允许空格，可用下划线分隔。
• 避免将 Python 关键字和函数名用作变量名
• 大小写敏感，应使用既简短又有描述性的英文单词
• 慎用小写字母 l 和大写字母 O

>>> message = "Hello Python world!"
>>> print(message)
Hello Python world!
>>> message = "Hello Python Crash Course world!"
>>> print(message)
Hello Python Crash Course world!

Python解释器在程序无法成功运行时，提供一个 Traceback，指出解释器在运行代码时，在什么地方陷入困境。如果你错误拼写了变量名：

>>> message = "Hello Python Crash Course reader!"
>>> print(mesage)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'mesage' is not defined. Did you mean: 'message'?

编程语言不关心拼写是否正确，但需要保持一致。如果在定义变量的地方也将 message 错误地拼写成了 mesage，程序将成功地运行。

2.3 字符串 string

字符串是一系列字符。在 Python 中，用英文引号引起的都是字符串，您可以在字符串周围使用单引号（''）或双引号（""）或者三个单/双引号。

大小写修改

.title()方法

在函数调用print()中，title()出现在name这个变量的后面。

在name.title()中name后面的句点.告诉Python让title()方法作用于变量name。

name = "ada lovelace"
print(name.title()) # 将单词首字母大写，输出Ada Lovelace
print(name.upper()) # 将字母全部大写，输出ADA LOVELACE
print(name.lower()) # 将字母全部小写，输出ada lovelace

lower() 方法在存储数据很有用。用户通常不像你期望的那样提供正确的大小写，因此需要将字符串先转换为全小写的再存储。

关于函数（function）和方法（method）

目前为止，我们还不用知道它们之间的区别，但你可以把方法视为特殊的函数。它们的书写方式略有不同：

方法是 Python对一段数据执行的操作。每个方法后面都有一组小括号，这是因为方法通常需要在圆括号内提供额外的信息来完成其工作：变量名.方法名（…）;

函数的书写方式：函数名（…）

如果要力求精确，可以在 Python 解释器中通过去掉函数后面的括号来执行代码，从而确定函数是否应该被称为方法：

>>> print
<built-in function print>
>>> ''.title
<built-in method title of str object at 0x00007FF922DA36E0>

title()函数不需要额外的信息，因此它后面的圆括号是空的。

字符串中使用变量

在前引号前加上字母f（format），再将要引用的变量放在花括号{}内。

# 使用两个变量分别表示名字和姓氏，然后组合这些值以显示某人的全名
first_name = "Guido"
last_name = "van Rossum"
full_name = f"{first_name} {last_name}"
print(f"你好, {full_name.title()}!") # 输出 Hello, Ada Lovelace!

message = f"你好, {full_name.title()}!"
print(message) # 同样输出 Hello, Ada Lovelace! 但赋给变量，让函数调用print()变得简单

字符串的连接

字符串的连接是一个比较常见的需求，比如将姓和名进行连接。直接使用操作符+就可以将两个或者两个以上的字符串进行连接。

字符串的复制

有的时候我们需要把一个字符串重复多遍，比如你要把“Python真强大”这句话重复三遍，可以使用操作符*对字符串进行重复。上面代码对字符串重复三遍，输入3就可以。你可以根据需要，重复多遍。

字符串的简单拼接
除了使用 f-字符串来生成字符串，我们还可以对字符串“做运算”：

>>> 'Hello' + 'iTuring' # 使用+号来拼接字符串
'HelloiTuring'
>>> 'Hello' *2 # 使用*号来生成重复的字符串
'HelloHello'

获取字符串的长度

手机号、身份证号、姓名都是字符串，想要知道这些字符串的长度，可以利用len()函数来获取字符串长度。

字符串查找

字符串查找是指查找某一个字符串是否包含在另一个字符串中，比如知道一个用户名，你想知道这个用户是不是测试账号（测试账号的判断依据是名字中包含测试两字），那么只要在名字中查找“测试”字符串即可。如果找到了，则说明该用户是测试账号；如果查找不到，则说明不是测试账号。

用in或者not in这两种方法均可实现。除了in和not in，还可以用find，当用find查找某一字符是否存在于某个字符串中时，如果存在则返回该字符的具体位置，如果不存在则返回-1，如下所示。

注意，因为在Python中位置是从0开始数的，所以第3位就是2。

添加空白

空白泛指任何非打印字符，如空格、制表符（\t）和换行符（\n）。用空白组织输出，增加易读性。

# 单行字符串生成四行输出
>>> print("Languages:\n\tPython\n\tC\n\tJavaScript") 
Languages:
		Python
		C
		JavaScript

删除空白

rstrip() 方法：剔除字符串右侧的空白

lstrip()方法：剔除字符串左侧的空白

strip()方法：剔除字符串首尾的指定字符，默认剔除字符串首尾的空格或换行符

>>> '\tPython\n'.strip()
'Python'
>>> 'APythonA'.strip("A")
'Python'
>>> favorite_language = ' Python ' 
>>> favorite_language.strip() # 剔除字符串两边的空白
'Python'
>>> favorite_language.rstrip() # 剔除字符串右侧的空白
' Python'
>>> favorite_language.lstrip() # 剔除字符串左侧的空白
'Python '
>>> favorite_language
' Python '

# 要永久删除字符串中的空格，必须将删除的值与变量名关联起来
>>> favorite_language = favorite_language.strip()
>>> favorite_language
'python'

删除前缀

如果我们想去掉https://这个URL前缀，只关注用户在地址栏需要输入的部分

removeprefix() ：输入变量名，后面跟一个点，然后输入 removeprefix()方法。在括号内输入要从原始字符串中删除的前缀。同样也会使原始字符串保持不变。如果要保留新的值可以重新分配给原来的变量或新的变量。

>>> nostarch_url = 'https://davonos.com' 
>>> nostarch_url.removeprefix('https://') 
'davonos.com'
>>> simple_url = nostarch_url.removeprefix('https://')
>>> print(simple_url)
davonos.com

字符串分隔

先将一个字符用某个分隔符号分开，然后将分隔后的值以列表的形式返回，用到的是split()。

>>>"a,b,c".split(",")
['a', 'b', 'c']

2.4 数值 Number

整数integer

基础数学运算

双乘号**表示乘方运算，双斜杠//表示整除运算

>>> 2 + 3
5
>>> 3 - 2
1
>>> 2 * 3
6
>>> 3 / 2
1.5
>>> 3 ** 2
9
>>> 2 + 3 * 4
14
>>> (2 + 3) * 4
20

Python3 的六个标准数据类型中：

不可变数据（3个）：Number（数字）、String（字符串）、Tuple（元组）；
可变数据（3个）：List（列表）、Dictionary（字典）、Set（集合）。

此外还有一些高级的数据类型，如：字节数组类型（bytes）。

浮点数float

小数点可以出现在数的任何位置上。注意包含的小数位数可能不确定。在第二部分的项目中学习处理多余小数位的方式。

>>> 0.1 + 0.1
0.2
>>> 0.2 +0.1
0.30000000000000004
>>> 2 * 0.1
0.2
>>> 3 * 0.1
0.30000000000000004

任意两个数相除，即便能整除，结果也总是浮点数。只要有操作数是浮点数，Python默认得到的总是浮点数。

>>> 4/2
2.0
>>> 2 * 3.0
6.0

用下划线将数字分组，使很大的数更清晰易读，下划线不会被打印

>>> universe_age = 14_000_000_000 # 在书写长数字时，可以使用下划线对数字进行分组，使大数字更加易读
>>> print(universe_age) # 打印使用下划线定义的数字时，Python 只打印数字
14000000000
>>> print( 3**2, 3/2, 3//2 )
9 1.5 1

Python 支持在一行代码中给多个变量赋值，这有助于缩短程序并提高可读性。

常用做法是将一系列数赋给一组变量。数和变量均用逗号分开，书写的顺序就是分配的顺序。

# 如何将变量 x、y 和 z 都初始化为零
>>> x,y,z = 0,1,2
>>> print(x,y,z)
0 1 2

常量

程序内一直保持不变的变量。Python 没有内置的常量，我们给出的是一个约定俗成的惯例，习惯使用全大写字母（单词由下划线分割）来指出将某个特定的变量视为常量。

请不要在程序中修改任何常量！

避免语法错误

语法错误：包含非法的 Python 代码时发生的错误（时常会遇到）

解释器无法正确地确定字符串的结束位置，所以会给出错误

• 语法错误较难定位（不借助工具时）
• 正确使用单引号和双引号
• 利用编辑器的语法高亮
• 注意编辑器的错误提示
• 查看运行后的错误提示
• 参考书籍附录 C 的建议

2.5 注释 #

编写注释的主要目的是阐述代码要做什么，以及是如何做的。

单行注释：使用#注释内容，说明多行代码功能一般放在代码上一行，说明单行代码的功能时一般放在代码右侧。

多行注释：使用三个连续的单引号```或三个连续双引号注释"""

作为新手，最值得养成的习惯之一就是在代码中编写清晰、简洁的注释。

如果不确定是否要编写注释，问问自己：在找到合理解决方案前，考虑了多个解决方案吗？如果答案是肯定的，就编写注释对你的解决方案进行说明吧。相比回过头去再添加注释，删除多余的注释要容易得多。

动手一试

完成下面的每个练习时，都编写一个独立的程序。保存每个程序时，使用符合标准 Python 约定的文件名：使用小写字母和下划线，如simple_message.py。

简单消息：将一条消息赋给变量，并将其打印出来。

msg = "I love learning to use Python."
print(msg)

多条简单消息：将一条消息赋给变量，并将其打印出来。再将变量的值修改为一条消息，并将其打印出来。

msg = "I love learning to use Python."
print(msg)
msg = "It's really satisfying!"
print(msg)

个性化消息：用变量表示一个人的名字，并向其显示一条消息。显示的消息应非常简单，如下：Hello Eric, would you like to learn some Python today?

name = "eric"
msg = f"Hello {name.title()},would you like to learn some Python today?"
print(msg)

调整名字的大小写：变量表示一个人的名字，再分别以全小写、全大写和首字母大写的方式显示这个人名。

name = 'eric'
print(name.lower())
print(name.upper())
print(name.title())

名言1：找一句名人名言，并打印出来，输出应类似于（包括引号）：Albert Einstein once said, “A person who never made a mistake never tried anything new.”

print('Albert Einstein once said, "A person who never made a mistake')
print('never tried anything new."')

名言2：重复名言1的练习，但用变量 famous_person 表示名人的姓名，再创建要显示的消息并将其赋给变量 message，然后打印这条消息。

famous_person = "Albert Einstein"
message = f'{famous_person} once said, "A person who never made a mistake never tried anything new."'
print(message)

删除人名中的空白：变量表示一个人的名字，并在其开头和末尾都包含一些空白字符。务必至少使用字符组合“\t"和“\n”各一次。打印这个人名，显示其开头和末尾的空白。然后分别使用函数lstrip()、rstrip()和strip()对人名处理，并打印结果。

name = "\tEric Matthes\n"
print("Unmodified:")
print(name)

print("\nUsing lstrip():")
print(name.lstrip())

print("\nUsing rstrip():")
print(name.rstrip())

print("\nUsing strip():")
print(name.strip())

文件扩展名：Python 提供了 removesuffix() 方法，工作原理与 removeprefix() 很像。请将值'python_notes.txt'赋给变量 filename，再使用 removesuffix()方法来显示不包含扩展名的文件名，就像文件浏览器那样。

filename = 'python_notes.txt'
print(filename.removesuffix('.txt'))

数字8：编写4个表达式，分别使用加减乘除运算，结果都是数字8。为了使函数调用print()来显示结果，务必将表达式用括号括起来，类似于：print(5+3)

print(2+6)
print(9-1)
print(2*4)
print(2**3)
print(16/2)

最喜欢的数：用一个变量表示你最喜欢的数，再使用这个变量创建一条消息，指出你最喜欢的数是什么，然后将这条消息打印出来。

fav_num = 42
msg = f"My favorite number is {fav_num}."
print(msg)

添加注释：选择你编写的两个程序，每个程序至少添加一条注释，如何实在没有需要说明的，就在开头加上姓名和当前日期，再用一句话阐述程序的功能。

Python之禅：在终端执行命令import this，并了解一下有关编写优秀 Python 代码的指导原则。