Python 从入门到实战（二）：变量与数据类型（搞定 Python 的 “数据积木”）

欢迎回到「Python 从入门到实战」系列专栏。上一篇咱们搭好了 Python 环境，写出了第一个打印 “Hello World” 的程序 —— 这就像学会了用锤子敲下第一颗钉子。但光会打印固定文字可不够，今天咱们要学 Python 的 “数据积木”：变量和数据类型。

简单说，变量就是 “装数据的容器”，数据类型就是 “不同类型的积木”（比如文字、数字）。学会它们，你就能让程序处理灵活的内容 —— 比如存储用户名字、计算成绩、拼接个性化消息，为后面写复杂程序打基础。

一、先搞懂：为什么需要变量？

上一篇的程序里，咱们写了print("Hello Python world!")，如果想改打印的内容，得手动改括号里的字符串。但实际场景中，比如做一个 “问候程序”，要给不同用户发不同消息，总不能每次都改代码吧？

这时候就需要变量了。比如用变量name存储用户名字，不管用户输入什么，程序都能自动生成问候语。举个直观的例子：

python

# 没有变量：每次改内容都要改代码
print("Hello, 小明！")
print("Hello, 小红！")

# 有变量：改一次变量值就行
name = "小明"
print(f"Hello, {name}！")
name = "小红"
print(f"Hello, {name}！")

运行后会输出：

plaintext

Hello, 小明！
Hello, 小红！
Hello, 小明！
Hello, 小红！

看到没？变量就像 “可替换的标签”，把值贴在标签上，用的时候直接调用标签就行 —— 这就是变量的核心作用：存储数据、灵活复用。

二、变量：给数据贴 “标签”（命名 + 使用）

变量不难，但新手容易在 “命名” 和 “使用” 上踩坑。咱们一步步来，先掌握 “正确的变量用法”。

1. 变量的基本用法：赋值与调用

变量的语法很简单：变量名 = 值（等号是 “赋值”，不是 “等于”）。比如：

python

# 把“张三”赋值给变量name
name = "张三"
# 把18赋值给变量age
age = 18
# 调用变量：打印变量存储的值
print(name)  # 输出：张三
print(age)   # 输出：18

• 赋值时，等号左边是 “变量名”，右边是 “要存储的值”；
• 调用变量时，直接写变量名就行，不用加引号（加了引号就成字符串了，比如print("name")会输出 “name”，而不是 “张三”）。

咱们来个实操：存储并打印个人信息。代码如下：

python

# 存储个人信息
name = "李华"
age = 20
hobby = "打篮球"

# 打印个人信息
print(f"我叫{name}，今年{age}岁，喜欢{hobby}。")

运行结果：

plaintext

我叫李华，今年20岁，喜欢打篮球。

这里的f"{变量名}"是 “f 字符串”（上一篇提过，这篇详细讲），能把变量值嵌入字符串，特别实用。

2. 变量命名：3 条规则 + 2 个建议（避坑重点！）

变量名不能随便起，Python 有严格规则，违反了会报错。记住下面 3 条必须遵守的规则，再记住 2 个提升可读性的建议：

▶ 3 条强制规则（违反必报错）

1. 只能包含字母、数字、下划线：比如user_name、age1没问题，但user-name（有横杠）、age#1（有 #）不行；
2. 不能以数字开头：1age会报错，age1没问题；
3. 不能用 Python 关键字：比如print、if、for这些 Python 自带的 “特殊单词”，不能当变量名（附录里有完整关键字列表，不用死记，VS Code 会标红提醒）。

▶ 2 个实用建议（提升代码可读性）

1. 见名知意：比如用user_name代替a，用student_age代替x，别人一看就知道变量存的是什么；
2. 全小写 + 下划线（蛇形命名法）：这是 Python 的约定，比如favorite_color，不要用FavoriteColor或favoritecolor（后面学类的时候会讲大写的用法）。

▶ 新手常见错误示例（避坑！）

python

# 错误1：数字开头
1name = "张三"  # 报错：SyntaxError: invalid syntax

# 错误2：用关键字
print = "打印内容"  # 报错：会覆盖print函数，后面没法用print()了

# 错误3：有特殊符号
user-name = "李四"  # 报错：SyntaxError: invalid syntax

# 正确示例
user_name = "李四"
student_age = 19
favorite_sport = "跑步"

3. 变量使用的常见坑：命名错误与值的修改

新手最容易犯的错是 “变量名拼写不一致”。比如：

python

# 错误：把message拼成了mesage
message = "Hello Python！"
print(mesage)  # 报错：NameError: name 'mesage' is not defined

Python 会提示 “mesage 没定义”，这时候要检查变量名是否完全一致（大小写也区分，Message和message是两个不同变量）。

另外，变量的值可以随时修改，修改后变量会 “忘记旧值，记住新值”：

python

score = 85
print(f"第一次成绩：{score}")  # 输出：第一次成绩：85

# 修改score的值
score = 92
print(f"第二次成绩：{score}")  # 输出：第二次成绩：92

三、字符串：处理文字的 “万能工具”

字符串就是 “文字数据”，比如名字、地址、句子。Python 里用单引号或双引号包裹的内容都是字符串，比如"Python"、'编程'。这部分功能很多，咱们从 “最常用的操作” 入手。

1. 字符串的基本操作：大小写转换

处理用户输入时，经常需要统一文字格式（比如用户输入 “python”，要显示成 “Python”）。Python 提供了 3 个常用的大小写方法：

• title()：每个单词首字母大写（适合名字、标题）；
• upper()：全大写（适合强调内容）；
• lower()：全小写（适合存储用户输入，统一格式）。

示例代码：

python

# 定义一个字符串
text = "python programming"

# 首字母大写
print(text.title())  # 输出：Python Programming

# 全大写
print(text.upper())  # 输出：PYTHON PROGRAMMING

# 全小写
print(text.lower())  # 输出：python programming

# 实际应用：统一用户名格式
user_input = "Li Hua"
stored_name = user_input.lower()  # 存储为全小写
print(f"存储的用户名：{stored_name}")  # 输出：存储的用户名：li hua
print(f"显示的用户名：{stored_name.title()}")  # 输出：显示的用户名：Li Hua

2. 字符串拼接：组合多个文字

有时候需要把多个字符串拼在一起，比如把名字和姓氏组合成全名。Python 里用+就能拼接字符串：

python

# 拼接名和姓
first_name = "张"
last_name = "三"
full_name = first_name + last_name  # 拼接两个字符串
print(f"全名：{full_name}")  # 输出：全名：张三

# 拼接字符串和变量
greeting = "Hello, " + full_name + "！"
print(greeting)  # 输出：Hello, 张三！

# 更灵活的方式：f字符串（推荐）
greeting_f = f"Hello, {full_name}！你今天好吗？"
print(greeting_f)  # 输出：Hello, 张三！你今天好吗？

注意：f 字符串里的变量要放在{}里，外面加f（比如f"内容{变量}"），比用+拼接更简洁，不容易出错。

3. 空白处理：删除多余空格

用户输入时可能会不小心多敲空格（比如输入 “python”，前后有空格），这时候需要删除多余空白。Python 提供了 3 个方法：

• rstrip()：删除字符串右边的空白；
• lstrip()：删除字符串左边的空白；
• strip()：删除字符串两边的空白。

示例代码：

python

# 定义一个带多余空白的字符串
favorite_language = " python "

# 删除右边空白
print(f"删除右边空白：'{favorite_language.rstrip()}'")  # 输出：删除右边空白：' python'

# 删除左边空白
print(f"删除左边空白：'{favorite_language.lstrip()}'")  # 输出：删除左边空白：'python '

# 删除两边空白
print(f"删除两边空白：'{favorite_language.strip()}'")  # 输出：删除两边空白：'python'

# 实际应用：处理用户输入
user_input = input("请输入你喜欢的语言：")  # 假设用户输入“ java ”
clean_input = user_input.strip()  # 清理空白
print(f"你喜欢的语言是：{clean_input}")  # 输出：你喜欢的语言是：java

注意：这些方法默认删除空格，也可以指定删除的字符（比如"https://nostarch.com".removeprefix("https://")删除前缀 “https://”，后面会讲）。

4. 删除前缀 / 后缀：简化 URL 或文件名

有时候需要提取字符串的核心部分，比如从 URL 里去掉 “https://”，从文件名里去掉 “.txt”。Python 3.9 + 提供了两个实用方法：

• removeprefix(前缀)：删除字符串开头的指定前缀；
• removesuffix(后缀)：删除字符串结尾的指定后缀。

示例代码：

python

# 处理URL
url = "https://www.csdn.net"
simple_url = url.removeprefix("https://")
print(f"简化后的URL：{simple_url}")  # 输出：简化后的URL：www.csdn.net

# 处理文件名
filename = "python_notes.txt"
name_without_suffix = filename.removesuffix(".txt")
print(f"无后缀的文件名：{name_without_suffix}")  # 输出：无后缀的文件名：python_notes

# 注意：方法不改变原字符串，需要赋值给新变量
print(url)  # 输出：https://www.csdn.net（原字符串没变）

5. 避坑：字符串的引号匹配

字符串必须用引号包裹，但要注意 “引号嵌套” 的问题。比如字符串里有撇号（'），如果用单引号包裹会报错：

python

# 错误：单引号里有撇号，Python会误以为字符串提前结束
message = 'One of Python's strengths is its community.'  # 报错：SyntaxError

# 正确1：用双引号包裹
message1 = "One of Python's strengths is its community."
print(message1)  # 输出：One of Python's strengths is its community.

# 正确2：用转义字符\
message2 = 'One of Python\'s strengths is its community.'
print(message2)  # 输出：One of Python's strengths is its community.

四、数值类型：处理数字的 “计算工具”

除了文字，程序还经常处理数字（比如年龄、成绩、价格）。Python 里的数值类型主要有两种：整数（没有小数点，比如 18、100）和浮点数（有小数点，比如 3.14、9.9）。

1. 整数运算：加减乘除与乘方

整数支持所有基本算术运算，符号和数学里一致：

• +：加；
• -：减；
• *：乘；
• /：除（结果是浮点数）；
• **：乘方（比如 2**3 表示 2 的 3 次方）；
• %：取余（比如 7%3 表示 7 除以 3 的余数，结果是 1）。

示例代码：

python

# 基本运算
a = 10
b = 3

print(f"{a} + {b} = {a + b}")  # 输出：10 + 3 = 13
print(f"{a} - {b} = {a - b}")  # 输出：10 - 3 = 7
print(f"{a} * {b} = {a * b}")  # 输出：10 * 3 = 30
print(f"{a} / {b} = {a / b}")  # 输出：10 / 3 = 3.3333333333333335（浮点数）
print(f"{a} ** {b} = {a ** b}")  # 输出：10 ** 3 = 1000（10的3次方）
print(f"{a} % {b} = {a % b}")  # 输出：10 % 3 = 1（余数）

# 实际应用：计算矩形面积
length = 5
width = 3
area = length * width
print(f"矩形面积：{area}")  # 输出：矩形面积：15

2. 浮点数运算：注意精度问题

浮点数就是带小数点的数，运算和整数类似，但要注意精度问题—— 有时候结果会多几位小数（比如 0.1+0.2 不是 0.3，而是 0.30000000000000004）。

示例代码：

python

# 浮点数基本运算
x = 0.1
y = 0.2
print(f"{x} + {y} = {x + y}")  # 输出：0.1 + 0.2 = 0.30000000000000004

# 为什么会这样？
# 计算机用二进制存储浮点数，有些小数无法精确表示，就像1/3无法用十进制精确表示一样

# 解决办法：如果需要精确计算（比如金额），可以用round()取整
result = x + y
rounded_result = round(result, 1)  # 保留1位小数
print(f"保留1位小数：{rounded_result}")  # 输出：保留1位小数：0.3

3. 数值的实用技巧：下划线分隔与多变量赋值

• 用下划线分隔大数字：写大数字时，用下划线分隔（比如 14_000_000_000），Python 会自动忽略下划线，更易读；
• 同时给多个变量赋值：可以用一行代码给多个变量赋值，适合初始化多个变量。

示例代码：

python

# 下划线分隔大数字
universe_age = 14_000_000_000  # 表示140亿
print(universe_age)  # 输出：14000000000（下划线被忽略）

# 同时给多个变量赋值
x, y, z = 0, 0, 0  # 三个变量都赋值为0
print(f"x={x}, y={y}, z={z}")  # 输出：x=0, y=0, z=0

# 实际应用：交换两个变量的值
a = 10
b = 20
a, b = b, a  # 交换a和b的值
print(f"交换后：a={a}, b={b}")  # 输出：交换后：a=20, b=10

五、注释：给代码 “写说明书”

写代码时，要给关键部分加 “说明书”—— 这就是注释。Python 会忽略注释，但对自己和别人理解代码至关重要。

1. 单行注释：用 #开头

最常用的注释方式，用#开头，后面跟注释内容。示例：

python

# 这是单行注释，用来解释下面的代码
# 功能：计算圆的面积
radius = 5  # 半径：5厘米
pi = 3.14159
area = pi * radius ** 2  # 圆的面积公式：πr²
print(f"圆的面积：{area}平方厘米")  # 输出：圆的面积：78.53975平方厘米

建议：注释不要太啰嗦，也不要不写。比如 “计算圆的面积” 比 “这里是计算圆的面积的代码” 更简洁。

2. 注释的原则：“为什么” 比 “是什么” 重要

新手容易写 “废话注释”，比如：

python

# 定义变量x，赋值为10
x = 10

这完全没必要，因为代码本身已经很清楚了。注释应该解释 “为什么这么写” 或 “复杂逻辑”，比如：

python

# 由于用户输入的半径可能为负数，这里先取绝对值
radius = abs(float(input("请输入圆的半径：")))

六、Python 之禅：写出 “优雅的代码”

学完基础语法后，要了解 Python 的核心思想 ——“Python 之禅”（The Zen of Python）。在 Python 终端里输入import this就能看到，咱们挑几个对新手最重要的原则：

1. **Beautiful is better than ugly.（优美胜于丑陋）**代码要整洁，比如变量名见名知意，缩进一致，让别人一看就懂。

2. **Simple is better than complex.（简单胜于复杂）**能用水浒传的例子说明，就别用红楼梦的剧情 —— 比如计算面积，直接写pi*r²，别搞复杂的函数嵌套。

3. **Readability counts.（可读性很重要）**别写 “一行顶十行” 的炫技代码，比如把if age >= 18: print("成年")写成print("成年")if age>=18 else None，虽然短，但可读性差。

咱们用 “计算成年与否” 的代码示例，对比 “优雅” 和 “不优雅”：

python

# 不优雅：变量名模糊，无注释，缩进混乱
a=17
if a>=18:
print("成年")
else:
 print("未成年")

# 优雅：变量名清晰，有注释，缩进一致
# 功能：根据年龄判断是否成年（18岁及以上为成年）
user_age = 17
if user_age >= 18:
    print("成年，可独立办理业务")
else:
    print("未成年，需监护人陪同")

七、综合实操：制作 “个人信息卡片”

咱们把今天学的内容综合起来，做一个 “个人信息卡片” 程序，功能如下：

1. 用变量存储姓名、年龄、爱好、网址；
2. 处理字符串格式（比如姓名首字母大写，网址去掉前缀）；
3. 计算 “出生年份”（假设当前是 2024 年）；
4. 用 f 字符串拼接个性化信息。

完整代码：

python

# 个人信息卡片程序
# 1. 存储基本信息（注意处理用户输入的多余空白）
name = input("请输入你的姓名：").strip().title()  # 首字母大写，去空白
age = int(input("请输入你的年龄："))  # 转换为整数
hobby = input("请输入你的爱好：").strip()
url = input("请输入你的个人网址（可选，如https://www.csdn.net）：").strip()

# 2. 计算出生年份（假设当前是2024年）
birth_year = 2024 - age

# 3. 处理网址（如果有输入，去掉前缀https://）
if url:  # 如果用户输入了网址
    simple_url = url.removeprefix("https://").removeprefix("http://")
else:
    simple_url = "未填写"

# 4. 打印个人信息卡片
print("\n===== 个人信息卡片 =====")
print(f"姓名：{name}")
print(f"年龄：{age}岁")
print(f"出生年份：{birth_year}年")
print(f"爱好：{hobby}")
print(f"个人网址：{simple_url}")
print("======================")

运行示例（用户输入）：

plaintext

请输入你的姓名：  li si  
请输入你的年龄：22
请输入你的爱好：  看电影、编程  
请输入你的个人网址（可选，如https://www.csdn.net）：https://blog.csdn.net/lisi

===== 个人信息卡片 =====
姓名：Li Si
年龄：22岁
出生年份：2002年
爱好：看电影、编程
个人网址：blog.csdn.net/lisi
======================

八、小结与下一篇预告

这篇你学到了什么？

1. 变量：存储数据的 “标签”，遵守命名规则，避免拼写错误；
2. 字符串：处理文字的工具，包括大小写转换、拼接、空白处理、删除前缀后缀；
3. 数值类型：整数和浮点数的运算，注意浮点数精度问题；
4. 注释：给代码写 “说明书”，解释 “为什么” 而非 “是什么”；
5. Python 之禅：写出优雅、可读的代码。

下一篇预告

今天咱们学了 “单个数据” 的处理，但实际场景中经常需要处理 “多个数据”（比如一个班级的学生名单、多个爱好）。下一篇咱们会学 Python 的 “有序数据集合”——列表和元组，教你如何批量管理多个数据，为后面的循环操作打基础。

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