好程序員Python教程系列分享之Python語言元素之變量

　　好程序員Python教程系列分享之Python語言元素之變量，經常被外行問到兩個問題，其一是“什麼是（計算機）程序”，其二是“寫（計算機）程序能做什麼”，這裏我們先來回答這兩個問題。程序是指令的集合，寫程序就是用指令控制計算機做我們想讓它做的事情。那麼，爲什麼要用Python語言來寫程序呢？因爲Python語言簡單優雅，相比C、C++、Java這樣的語言，Python對初學者更加友好，當然這並不是說Python不像其他語言那樣強大，Python幾乎是無所不能的，還能用來粘合其他語言開發的系統，所以也被戲稱爲“膠水語言”。
　　一些計算機常識
計算機的硬件系統通常由五大部件構成，包括：運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備。其中，運算器和控制器放在一起就是我們通常所說的中央處理器，它的功能是執行各種運算和控制指令。剛纔說過了，程序是指令的集合，寫程序就是將一系列的指令按照某種方式組織到一起，然後通過這些指令去控制計算機做我們想讓它做的事情。今天我們大多數人使用的計算機都是“馮·諾依曼體系結構”的計算機，這種計算機有兩個關鍵點：一是要將存儲設備與中央處理器分開；二是將數據以二進制方式編碼。
　　二進制是一種“逢二進一”的計數法，跟我們人類使用的“逢十進一”的計數法沒有實質性的區別，人類因爲有十根手指所以使用了十進制，因爲在數數時十根手指用完之後就只能進位了。當然凡事都有例外，瑪雅人可能是因爲長年光着腳的原因把腳趾頭也算上了，於是他們使用了二十進制的計數法，在這種計數法的指導下，瑪雅人的歷法就與我們平常使用的歷法不一樣。按照瑪雅人的歷法，2012年是上一個所謂的“太陽紀”的最後一年，而2013年則是新的“太陽紀”的開始，後來這件事情被以訛傳訛的方式誤傳爲”2012年是瑪雅人預言的世界末日“的荒誕說法。今天很多人都在猜測，瑪雅文明之所以發展緩慢跟使用了二十進制是有關係的。對於計算機來說，二進制在物理器件上來說是最容易實現的（高電壓表示1，低電壓表示0）。不是說寫程序的人必須都需要知道十進制與二進制如何相互轉換，大多數時候我們也用不上這些知識，但是我們必須要知道的是我們的計算機使用二進制，不管什麼數據到了計算機內存中都是以二進制形式存在的。
　　變量和類型
在程序設計中，變量是一種存儲數據的載體。簡單的說，變量是保存數據的一塊內存空間，變量的值可以被讀取和修改，這是所有計算和控制的基礎。計算機能處理的數據有很多種類型，除了數值之外還可以處理文本、圖形、音頻、視頻等各種各樣的數據。雖然最終數據都是以二進制的形態存在的，但是我們可以用不同類型的變量來表示數據類型的差異。Python中的數據類型很多，而且也允許我們自定義新的數據類型（這一點在後面會講到），我們先介紹幾種常用的數據類型。
　　整型（int）：Python中可以處理任意大小的整數，而且支持二進制（如0b100，換算成十進制是4）、八進制（如0o100，換算成十進制是64）、十進制（100）和十六進制（0x100，換算成十進制是256）的表示法。
　　浮點型（float）：浮點數也就是小數，之所以稱爲浮點數，是因爲按照科學記數法表示時，一個浮點數的小數點位置是可變的，浮點數除了數學寫法（如123.456）之外還支持科學計數法（如1.23456e2）。
　　字符串型（str）：字符串是以單引號或雙引號括起來的任意文本，比如'hello'和`"hello"。
　　布爾型（bool）：布爾值只有True、False兩種值，要麼是True，要麼是False。
　　變量命名
對於每個變量我們需要給它取一個名字，就如同我們每個人都有屬於自己的響亮的名字一樣。在Python中，變量命名需要遵循以下這些規則和注意事項。
　　變量名由字母（廣義的Unicode字符，不包括特殊字符）、數字和下劃線構成，數字不能開頭。
　　大小寫敏感（大寫的a和小寫的A是兩個不同的變量）。
　　不要跟關鍵字（有特殊含義的單詞，後面會講到）和系統保留字（如函數、模塊等的名字）衝突。
　　當然，作爲一個專業的程序員，給變量命名時做到見名知意也是非常重要的。
　　變量的使用
下面通過幾個例子來說明變量的類型和變量使用。
　　"""
　　使用變量保存數據並進行加減乘除運算
　　Version: 0.1
　　Author: 駱昊
　　"""
　　a = 321
　　b = 12
　　print(a + b) # 333
　　print(a - b) # 309
　　print(a * b) # 3852
　　print(a / b) # 26.75
　　在Python中可以使用type函數對變量的類型進行檢查。程序設計中函數的概念跟數學上函數的概念是一致的，數學上的函數相信大家並不陌生，它包括了函數名、自變量和因變量。如果暫時不理解這個概念也不要緊，我們會在後續的內容中專門講解函數的定義和使用。
　　"""
　　使用type()檢查變量的類型
　　Version: 0.1
　　Author: 駱昊
　　"""
　　a = 100
　　b = 12.345
　　c = 'hello, world'
　　d = True
　　print(type(a)) #
　　print(type(b)) #
　　print(type(c)) #
　　print(type(d)) #
　　可以使用Python中內置的函數對變量類型進行轉換。
　　int()：將一個數值或字符串轉換成整數，可以指定進制。
　　float()：將一個字符串轉換成浮點數。
　　str()：將指定的對象轉換成字符串形式，可以指定編碼。
　　chr()：將整數轉換成該編碼對應的字符串（一個字符）。
　　ord()：將字符串（一個字符）轉換成對應的編碼（整數）。
　　下面的例子爲大家演示了Python中的類型轉換。
　　"""
　　Python中的類型轉換
　　Version: 0.1
　　Author: 駱昊
　　"""
　　a = 100
　　b = 12.345
　　c = 'hello, world'
　　d = True
　　# 整數轉成浮點數
　　print(float(a)) # 100.0
　　# 浮點型轉成字符串 (輸出字符串時不會看到引號喲)
　　print(str(b)) # 12.345
　　# 字符串轉成布爾型 (有內容的字符串都會變成True)
　　print(bool(c)) # True
　　# 布爾型轉成整數 (True會轉成1，False會轉成0)
　　print(int(d)) # 1
　　# 將整數變成對應的字符(97剛好對應字符表中的字母a)
　　print(chr(97)) # a
　　# 將字符轉成整數(Python中字符和字符串表示法相同)
　　print(ord('a')) # 97
　　總結
在Python程序中，我們可以使用變量來保存數據，變量有不同的類型，變量可以做運算（下一課會有詳細的講解），變量還可以進行類型轉換。