（3）Python基础到实战-变量
变量是程序的基本组成单位。
一：变量的组成
（1）.变量的三个基本要素：
1.类型 2.名称 3.值
a = 60
print(a)
b = 40
print（b）
1.这里的变量的名称就是a, 变量的值是60, 60是int类型（整数类型）
2.定义的一个变量，变量的名称是b，变量的值是40，40是int类型（整数类型）
当代码执行后，变量的值是存在计算机的内存的
（2）内存
含义：内存是计算机的重要部件，它用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储交换的数据，它是外存于CPU进行沟通的桥梁，计算机中所有程序的运行都在内存中进行。
具体如下图所示：
变量的使用：
只能下定义，再使用的原则,否则程序会报错；
例如代码如下：
print(a)
a = 30
代码运行如下
File "E:\PythonProject2\PythonProject\01_var_example.py", line 1, in <module>
print(a) NameError: name 'a' is not defined
**程序运行之后就会报not defined 的错误，所以使用变量必须有先后原则。
现在我来定义四个变量，看程序输出结果：
第一种方式：
代码演示：
#演示记录人的信息并输出的程序
name = "tom" #字符串
age = 20 #整形
score = 90.4 #浮点型（小数）
gender = "男" #字符串
#输出信息
print("个人信息如下")
print(name)
print(age)
print(gender)
print(score)
运代码运行如下：
个人信息如下
tom
20
男
90.4
进程已结束，退出代码为0
由上述程序可见，已经定义了四个变量，输出的结果分别是变量的值。
所以变量相当于内存中的一个数据存储空间的表示。
第二种定义变量的方式：
代码实现：
#演示记录人的信息并输出的程序
name = "tom" #字符串
age = 20 #整形
score = 90.4 #浮点型（小数）
gender = "男" #字符串
#输出信息
#print("个人信息如下")
#print(name)
#print(age)
#print(gender)
#print(score)
print("个人信息如下：",name,age,gender,score)
代码运行如下：
个人信息如下： tom 20 男 90.4
上述两种方式都可以进行变量的定义和输出，唯一的区别就是输出所展现的方式不一样，这里还要注意的是，代码所用的引号和逗号必须使用英文字符进行表示。否则程序会报错。
格式化输出
1.%操作符
2.format()函数
3. f-strings
代码实现如下：
#关于格式化输出
#定义变量
age = 50
score = 77.5
gender = '男'
name = '杰克'
print("个人信息：%s-%d-%s-%.2f" %(name,age,gender,score))
代码运行：
个人信息：杰克-50-男-77.50
进程已结束，退出代码为 0
占位符替换*：
字符串中的 %s、%d、%.2f 等是占位符，% 操作符会将右侧元组中的值按顺序替换到这些位置。也就是说家里%，就将原来的输出位置顺序age，score，gender，name替换成name，age，gender，score
- 格式控制：
%s：将变量转为字符串（适用任意类型，自动转换）。%d：将变量格式化为十进制整数。%f：将变量格式化为浮点数，%.2f表示保留两位小数。- 其他格式符（如
%x十六进制）也可按需使用。
示例解析：
print("个人信息：%s-%d-%s-%.2f" % (name, age, gender, score))
%s→name（字符串 “杰克”）%d→age（整数 50）%s→gender（字符串 “男”）%.2f→score（浮点数 77.5，格式化为 77.50）
格式符字母对应数据类型（如s=字符串，d=十进制整数，f=浮点数）
注意事项：
- 顺序匹配：占位符顺序需与右侧元组中的变量一一对应。
- 类型兼容：变量类型需与占位符兼容（如
%d对应整数，否则可能报错）。
**
对于这些字母的使用规则和拓展：
**
1. 核心规律：字母对应数据类型
格式符的字母通常是英文单词的首字母缩写或类型标识，直接关联目标数据类型：
| 格式符 | 含义 | 对应类型 | 示例 |
|---|---|---|---|
%s |
字符串 (String) | 任意对象（自动调用 str()） |
"Name: %s" % "Tom" |
%d |
十进制整数 (Decimal) | 整数（或可转为整数的对象） | "Age: %d" % 25 |
%f |
浮点数 (Float) | 浮点数或可转为浮点数的对象 | "Price: %.2f" % 3.1415 |
%x |
十六进制整数 (heX) | 整数 | "Hex: %x" % 255 → ff |
%o |
八进制整数 (Octal) | 整数 | "Octal: %o" % 64 → 100 |
2. 为什么用这些字母？
-
%s（字符串）
s是 String 的首字母，表示将变量转换为字符串（即使传入非字符串类型，也会调用str()自动转换）。
例如："%s" % 3.14→"3.14"（数值被转为字符串）。 -
%d（整数）
d是 Decimal（十进制）的缩写，表示将变量格式化为十进制整数。若传入浮点数，会直接截断小数部分。
例如："%d" % 3.99→"3"（不会四舍五入）。 -
%f（浮点数）
f是 Float 的首字母，表示将变量格式化为浮点数。可通过%.2f控制小数位数。
例如："%.2f" % 3.1415→"3.14"。
3. 类型强制转换规则
-
%s最灵活：可接受任意类型（如整数、浮点数、对象），自动调用str()转为字符串。print("%s" % 50) # 输出 "50"（整数→字符串） print("%s" % 3.14) # 输出 "3.14"（浮点数→字符串） -
%d和%f严格：要求变量必须是整数或浮点数（或可隐式转换的类型），否则会报错。print("%d" % "50") # 报错！字符串无法直接转为整数 print("%d" % 50.5) # 输出 "50"（浮点数截断为整数）
4. 扩展格式控制
除了字母，格式符还支持更复杂的格式控制（通过添加符号和数字）：
%10s：字符串宽度为 10，右对齐（不足补空格）。%-5d：整数宽度为 5，左对齐。%06d：整数宽度为 6，不足补零（如42→000042）。
示例：
print("Name: %10s, Age: %05d" % ("Tom", 25))
# 输出：Name: Tom, Age: 00025
format（）函数使用：
代码如下：
#定义变量
age = 50
score = 77.5
gender = '男'
name = '杰克'
print("个人信息:{} {} {}".format(name,age,gender))
输出：
个人信息:杰克 50 男
format()函数在这里的作用：format（）将变量name，age，gender按顺序插入字符串的{}占位符位置，生成格式化后的字符串。
format() 的核心作用
(1) 字符串动态拼接
- 占位符替换：用
{}标记需要插入变量的位置。 - 自动类型转换：无需指定数据类型（如
%s、%d），自动将变量转为字符串。# 示例中无需区分字符串、整数，直接替换 "{} {} {}".format("字符串", 123, 3.14) → "字符串 123 3.14"
(2) 灵活性
- 支持任意数据类型：数字、字符串、对象等均可直接插入。
- 顺序控制：可自定义插入顺序，重复使用变量。
3. format() 的常见用法
(1) 按位置顺序插入
默认按参数顺序填充：
print("{}的年龄是{}".format("张三", 25)) # 输出：张三的年龄是25
(2) 通过索引指定顺序
- 通过
{0},{1}控制参数顺序，支持重复使用：print("{1}的分数是{0}, {1}的年龄是{2}".format(90, "李四", 30)) # 输出：李四的分数是90, 李四的年龄是30
(3) 关键字参数
- 使用变量名作为占位符，提高可读性：
print("姓名：{name}, 年龄：{age}".format(name="王五", age=40)) # 输出：姓名：王五, 年龄：40
(4) 混合使用位置和关键字参数
- 位置参数需在前，关键字参数在后：
print("{0}的性别是{gender}".format("赵六", gender="女")) # 输出：赵六的性别是女
f-strings的使用
代码实现如下：
age = 50
score = 77.5
gender = '男'
name = '杰克'
print(f"个人信息：{name} {age} {score} {gender}")
输出：
个人信息：杰克 50 77.5 男
此段代码中f-string的作用：
- 作用：f“…”是格式化字符串
- （f-string），它会在运行时将{}内的变量替换为它们的值。
- **输出结果：**个人信息：杰克 50 77.5 男
- {name} → 杰克
- {age} → 50
- {score} → 77.5
- {gender} → 男
2.f-strings 的扩展用法
f-strings 功能强大，支持复杂操作，以下是常见扩展用法：
1. 表达式计算
可以直接在 {} 内写表达式：
print(f"总分：{score * 2}") # 输出：总分：155.0
2. 调用方法或函数
print(f"姓名大写：{name.upper()}") # 输出：姓名大写：杰克（假设 name 是英文）
3. 格式化数字
控制小数位数、补零、对齐等：
print(f"分数：{score:.1f}") # 保留1位小数 → 分数：77.5
print(f"编号：{5:03d}") # 补零到3位 → 编号：005
4. 对齐与填充
控制字符串对齐和宽度：
print(f"姓名：{name:<10}") # 左对齐，宽度10字符 → 姓名：杰克
print(f"分数：{score:>10}") # 右对齐，宽度10字符 → 分数： 77.5
5. 字典操作
直接访问字典的值：
person = {"name": "杰克", "age": 50}
print(f"信息：{person['name']} {person['age']}") # 输出：信息：杰克 50
6. 转义大括号
输出单个 { 或 }：
print(f"{{name}}的值是{name}") # 输出：{name}的值是杰克
7. 日期格式化
结合 datetime 模块：
from datetime import datetime
now = datetime.now()
print(f"当前时间：{now:%Y-%m-%d %H:%M}") # 输出：当前时间：2023-10-05 14:30
在程序中“+”的使用原则：
1.当左右两边都是数值型时，则做加法运算
2.当左右两边都是字符串，则做拼接运算
实例代码如下
#程序中+的使用
name = "King" #这是字符串
score = 40.5 #这是数值
num1 = 10 #这是数值
str1 = "OK" #这是字符串
print(score + num1)
print(name + str1)
print(score + 90)
print(name +"hi")
print("100"+"98")
print(34.6 + 100)
运行输出：
50.5
KingOK
130.5
Kinghi
10098
134.6
进程已结束，退出代码为 0
从以上代码可以看出，都是数值时则相加，都是字符串时，则拼接。那么现在就有另一个问题，如果在“+”左右是数值和字符串，又会如何呢，是否可以这样操作。
代码实现如下
score = 30
print("100"+30)
输出：
print("100"+30)
TypeError: can only concatenate str (not "int") to str
此时代码会报错，在python中在你的代码中，“100” 是一个字符串，而 30 是一个整数。Python 不允许直接将字符串和数值相加，因为它们的类型不兼容，所以会抛出 TypeError。如果想要拼接成功，则需要将两边的数值类型转换成同一类型即可。
- 如果你想要拼接字符串
将整数转换为字符串，使用 str() 函数：
score = 30
print("100" + str(score))
输出：10030
- 如果你想要进行算术加法
将字符串转换为整数，使用 int() 函数：
score = 30
print(int("100") + score)
输出：130
拓展：+ 的其他用法
列表拼接：
- 也可以用于拼接两个列表：
list1 = [1, 2, 3]
list2 = [4, 5, 6]
print(list1 + list2) # 输出：[1, 2, 3, 4, 5, 6]
元组合并：
- 可以用于合并两个元组：
tuple1 = (1, 2)
tuple2 = (3, 4)
print(tuple1 + tuple2)
输出：(1, 2, 3, 4)
这就是“+”在程序中的一些基本用法，还有其它的用法后面再进行拓展。