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03 程序化编程：变量和控制流介绍

2022-09-06 08:30:42 作者：互联网

03 程序化编程：变量和控制流介绍

变量和控制流介绍

让我们看看下面的程序：

{01_variables1.py}

如果你去 03_procedural_programming 目录和类型 蟒蛇01_variables1.py， 您将在屏幕上看到 5. 让我们像解释器那样逐行进行，并尝试了解这里发生的情况。

实际上，虽然第一行看起来很短，但在幕后发生了很多事情。让我们先尝试描述简化版本。 2 是常量整数，所以我们将 2 分配给 多变的 第一的 . 我们也可以说第一个“持有” 价值 2.

我将使用以下简化模型： 中央处理器 或处理器是负责计算的计算单元。在当前执行的行上还有一些“指针”，这个指针是 一般来说 上升（在上面的程序中从 1 到 4）。有2种记忆：堆和堆 .

一般来说，每个对象（在 Python 中，一切都作为对象实现）创建于堆，但 ** 指针 ** 这个对象可以同时保存在堆和上堆 .

现在，忽略，堆部分 .第一的 是全局变量。这意味着，它可以在源文件中的每个位置访问（为了改变但是，您将需要一些额外的命令）。所以，翻译见运行 2，这是整数（常量和整数）值，它创建 int 目的在堆并保存指针给它 多变的 叫 第一的 .

那么，Python 中的变量是什么？这只是参考到定义的对象堆或者堆 .的类型 第一的 变量仅在运行时并且仅在初始化之后才知道。这被称为 ** 动态的** 类型。

所以， 第一的 是（ 全球的 ) 指向对象 2 并具有 ( 动态的 ）类型整数 .

笔记： 除了全局变量之外，我们还没有看到其他类型，但是这个概念非常简单明了，不那么简单的是动态类型。例如，在 C 中，所有类型都是静态的。我稍后会回到这个区别。

变量名称中允许使用的内容有一些限制。首先，变量名只能包含字母数字字符和下划线（Az、0–9 和 _）。变量名区分大小写（age、Age 和 AGE 是三个不同的变量）。变量名必须以字母或下划线字符开头。变量名不能以数字开头。最好使用描述性名称，例如第一个参数、第二个参数、结果，而不是短名称，例如 a、b、c。

在第二行中，我们定义变量/引用整数 3 对象。

在第三行，我们执行 第一+第二 首先，我们得到新对象（它持有整数 5) 关于堆并将其引用分配给结果多变的 .

比我们打印结果屏幕上的变量。

所以，我们得到了预期的 5 (5=2+3) .

让我们看一下同一程序的轻微变体：

{02_variables2.py}

在这里，您可以看到前 3 行与前面的程序相同，但我们提供的不是仅在屏幕上打印 5 行，而是提供了更多信息，实际上，它是 2+3 .但是为什么，我们用 6 行来打印这样的微不足道的东西呢？是什么 结束='' 每一个 打印 命令？

“的结果” 和 第一的 有不同的类型。 “的结果” 就是所谓的 Python 字符串 和 首先是int。打印 命令知道如何打印两者整数和 细绳， 所以在这里，我只是把每行中我有的句子或 整数或字符串。 默认，打印命令还打印“新行”，指定 结束='' 是说使用空白而不是“新行”。

笔记 : 你们中的许多人都在筛选我，称打印“命令”是错误的，这是一个功能。但是我们还没有学习函数。所以，我不想用这个词。

所以，第 4 行打印到屏幕“结果”，第 5 行添加“2”，第 6 行添加“+”，第 7 行添加“3”，第 8 行添加“is”，第 9 行添加“5”，我们有结果 “2 + 3 的结果是 5”。

像这样简单的事情看起来太费劲了。我们期待着，我们可以用一行来表达上面写的句子。让我们尝试这样的事情：

{03_variables3.py}

如果我们运行它，我们将收到以下消息：

_回溯（最近一次通话最后）：  
 文件“/opt/project/IntroCS/03_procedural_programming/03_variables3.py”，第 4 行，在<module>  
 print(""+first+" + "+second+" 的结果是"+result)  
 TypeError：只能将str（不是“int”）连接到str_

显然，我们没有得到我们想要的信息。我们正在寻找的是未捕获的错误/消息的示例。我们稍后会了解这一点。因为，了解 Python 就足够了

_只能将 str（不是“int”）连接到 str_

那是 “你好，”+“世界！” （这是字符串到字符串的连接）没问题， 2+3 可以（这是两个整数的和），但是“+2”的结果 Python 不知道怎么处理。

笔记： 我们使用相同的符号 + 都表示 整数 + 整数 （总和）和 _字符串+字符串_ __ （级联）。 + 的语义不同，取决于类型。

我们可以使用简单的技巧来解决这个问题。看

{04_variables4.py}

字符串（） 是内置的“命令”，几乎可以将任何类型转换为 细绳 .所以，在第 4 行，我们只有 细绳 s，这是允许的。

但是，这种风格的窃取有问题。让我们仔细看看。

当我们有第一个连接时

 ""+str(first) 的结果

创建了新的中间对象，然后将这个新创建的对象与 str(秒) ，创建第二个中间对象，然后将其与 str（结果） 第三次。每个 + 标志我们正在创建中间对象。

我们能以某种方式一次性创建字符串吗？我们可以！在 Python 中有一个东西叫做 f-字符串 或者 格式化字符串 .代码如下所示：

{05_variables5.py}

在这里，我们有一个长字符串（+ 只是字符串中的一个符号，如 T），我们可以在 {} 中指定变量，每个值都可以替换为。例如，首先我们将看到 2。这已完成，无需创建许多中间对象。完成所有替换后（在运行时），结果很普通 细绳 .搜索“f-String”以获取更多详细信息。

现在，让我们编写一些非常简单的测试程序。这个程序会问，2+3是多少，它会得到用户的输入，如果用户是对的，它会打印“你是对的！”，如果用户错了，它会打印“对不起，你错了。”

笔记： 为简单起见，我忽略了异常。

{06_variables6.py}

前 3 行如上。

在第 4 行，我使用 f-String 来创建短语 “2+3是多少？” 这是写作的首选方式。如果稍后，我们将更改 first 或 second 的值，我们可以保持第 4 行不变。 输入（） 内置的“命令”在屏幕上键入此短语，然后等待输入。无论您输入什么（按回车键后），都将被放入可变答案中。你应该只放 整数 重视他们（见上面的注释）。在第 5 行，我使用了内置的“命令” 整数（一些值） 将类型更改为 整数 . 结果 有 整数 类型。如果我们想与之比较，我们应该比较 整数 -s。否则，用户的答案将始终与计算的不同。

笔记：如您所见，虽然您不必编写类型（但您可以，如果您愿意的话）），而您有 动态的 打字，你仍然应该关心对象的正确类型。

第 6-9 行是所谓的分枝操作员。首先它评估 if 后面的值，结果是否等于 answer ( == 被使用，因为 = 用于分配，例如 第一个=2 ，只是不要混淆）。为了 整数 对象它通过检查实际值来做到这一点。

如果在第 4 行，您输入 5，而不是在第 6 行，您将检查是否 5==5，这显然是正确的，对于任何其他值，您将得到 — 错误。

笔记： 在 **** Python 布尔值只有 2 个值—— 真的 和 错误的 .

取决于 if 语句是否获取值 _真的_ 或者 _错误的_ __ 只会执行一份早午餐。如果 _真的_ — 第一个早午餐，打印“你是对的！”，如果 _错误的_ - 第二个早午餐，打印“对不起，你错了”。

执行完近一个分支后，从第 10 行继续执行——if 之后的第一条语句分枝操作员。

在引擎盖下

您可以看到，这些早午餐中的语句是用 4 个空格编写的（它可以是制表符）。这就是所谓的缩进，它是 Python 的方式来表示上面的“早午餐”。如果其中一个 brunches 有超过 1 个语句，则必须用 4 个空格标识，否则程序可能会崩溃。见一般如果分枝操作员在下面稍作说明。

笔记： 对于不耐烦的读者，我不得不说，在 Python 中，if 语句没有定义新的范围。当我将讨论定义函数时，我将讨论范围。

总而言之，有以下形式的if 分枝操作员：

 如果条件：  
 声明1  
 陈述2  
 别的：  
 声明3  
 声明4  
 声明5

条件正在评估。
如果为真，则语句 1 和 声明2 被执行。
如果是假的， 声明3 和 声明4 被执行。
在这两种情况下 声明5 被执行。

笔记： 在机器层面有一种叫做“条件跳转”的东西。如果条件为真，则程序执行的指针“跳转”到程序的一部分，否则跳转到另一部分。当每个分支结束时，“跳转”运算符到 if 块之后的第一个运算符。

if 有很多变化分枝操作员。它们中的每一个都可以在这个基础的帮助下表达分枝操作员。

笔记： Python 有一个叫做 noop 的特殊命令——没有操作符，这个命令什么都不做。有时，你会需要它。

这只是对变量和分支的介绍。所以，下一章我们会讲到 Python的原始类型 .

这个故事是我新的一部分 书 .

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