Python中的变量,参数和模块介绍

前言

简单的使用python函数之后，我们在日常开发中还需要经常使用的三个地方，分别是变量、参数和模块。其中，Python的变量类型已经在语法介绍中做了简单的使用描述。在本篇文章中，会更加强调变量的作用域，并分别介绍参数和模块的使用。

1 变量

首先，在python中，变量是存储在内存的值，程序在执行创建变量时会在内存中创建一个空间，并且根据变量的数据类型，python解析器会分配指定内存。变量标记或者指向一个值。

示例如下：与剧中的 color 就是一个变量名，指向字符串 blue， 代码 color = "blue" 被 = 赋值给了变量。= 号被称为赋值运算符，作用是让变量指向一个值。遇到变量时，Python 将其替换为指向的值，也可以同时为多个变量赋值。

>>> color = "blue"
>>> color
'blue'
 
>>> count = 5
>>> 100 * count
500
 
>>> a,b,c = "hello",888,666
>>> a
'hello'
>>> b
888
>>> c
666

变量的使用比较简单，同时也需要遵守以下几个命名规则：

1. 变量名的第一个字符不能是数字，而 必须是字母或下划线；

2. 不能将 Python 关键字用作变量名。例 如，if、else、while、def、or、and、 not、in 和 is 都是 Python 关键字；

3. 变量名的长度不受限制，但其中的字符必须是字母、数字或下划线，而不能使用空格、连字符、标点符号、引号或其他字符；

4. Python 区分大小写，因此 A、B 和 a、b 是截然不同的变量名。

举一个错误的示例：

>>> While = "nihao"
>>> While
'nihao'

当然，既然区分大小写，我们可以将小写的 w 改成大写的 W，这样就可以使用变量名了，但一般不建议这么使用。

联系到上次所阐述的函数，它对于变量所带来的一个问题是：作用域。所谓作用域就是指该变量在程序的哪些地方可以访问或者可操作，一般分为局部变量和全局变量。对比下面两个函数：

import math
def example1(x, y, a, b): 
	s = (x - a) ** 2 + (y - b) ** 2
 	return math.sqrt(s)
 
def example2(x, y, a, b):
 	w = abs(x - a)
 	h = abs(y - b)
 	return w * h

 全局变量 color 的值并没有变，依然是 'blue'。问题在于Python 将函数 my_color中的变量 color视为局部变量，因此修改的并非全局变量color。这时候，就必须使用关键字global，对上面的代码稍作修改，如下：这样就把my_color() 的变量应用到了what_color()函数中去。

2 参数

在python编程中，参数的作用主要是向函数传递数据，且支持多种参数。当传递参数时，python一般使用按引用传递方式。就是我们在传递参数时，函数会使用新变量来调用原始值。看下面的代码：

将 i 和 j 分别设置为10.9和3.7后的内存状态 刚调用 count(x,y) 后的内存状态：x 和 y 分别指向 i 和 j 指向的值

当调用 count(i,j) 时，Python 创建两个新变量——x和y，它们分别指向 i 和 j 的值，如上图示。按排列顺序进行赋值， 因此x指向 i，因为i是第一个实参。没有复制实参的值，而只是给它们指定新名称，而函数将使用这些新名称来引用它们。

再看一个典型的示例，有些情况参数不会被函数所传递。该函数准备把所有传入的变量的返回值都固定为100，但实际运行j的值并没有任何改变。

>>> def get(i):i = 100
... 
>>> j = 12
>>> get(j)
>>> j
12

以上代码可以分以下几步执行：

1.将12赋值给j；

2.调用函数get(j)，将j的值 赋值给i，i和j的值都会指向100；

3.将100赋值给i；

4.最后，函数结束后，i被删掉，可以发现在函数中并没有访问变量j。

在Python使用中我们也会使用关键字参数，主要是对输出起到固定的拼接作用，其存在两个特点：

1. 清晰地指出了参数值，有助于提高程序的可读性；

2. 关键字参数的顺序无关紧要 。

3 模块

在Python中，模块就是指系列的对函数和变量得使用。其组成就是函数、变量。如果使用Python解释器运行，进入退出后，你会发现定义的所有变量和函数都消失了，所以就有了python模块的由来。首先，创建模块需要创建一个*.py文件，在这个文件中需要包含用于完成任务的函数。例如之前的示例：求输入不同半径的圆的面积。

import  math
 
def round_area(x):
    return math.pi * x ** 2
 
if __name__ == "__main__":
    x = int(input())
    area = round_area(x)
    print("半径为" + str(x) +"cm的圆的面积为："+ str(area))

模块与常规 Python 程序之间唯一的差别 是用途不同：模块是一个由函数组成的工具 箱，用于编写其他程序。因此，模块通常没有 main() 函数。 此处不好编写模块函数示例，举一个python自带模块，math模块。

>>> math.exp(9)
8103.083927575384

 对于自定义模块的编写，我们还需要注意其命名空间-一组独特的变量名和函数名，这个在我们调用模块包是会经常用到，就用jupyter举个简单的示例：第一行是引用整个math模块，第二行仅仅表示使用math模块中的sqrt函数。

import math 引用python标准库的math.py模块，math.exp()是一个包含参数9的函数。Python中的模块搜索路径就是：当Python解释器遇到import关键字时，就会先进行搜索所有目录列表，如下：

#!/usr/bin/python
#file_name:test.py
def print_func( name):
    print ("Hello : ", name)
    return

#!/usr/bin/python
# Filename: train.py
 
# 导入模块
import test
 
# 现在可以调用模块里包含的函数了
test.print_func("kaka")