小男孩的Python之旅（二）：什么是变量？

Hi，小伙儿，这是咱们 Pythonn 之旅的第二篇文章。

在上一篇文章中，我们聊了聊 Python 有什么特点，为什么成为最受欢迎的编程语言。还记得吗？它的语法比较简单，容易理解，编写起来效率比较高；可以在网站开发、游戏制作、数据分析、人工智能等很多场合下使用；而且 Python 有着很棒的社区，遇到什么样的困难，都能找到帮助你的小伙伴，也有非常多好用、有趣的软件库，提升我们开发软件的效率，等等。然后，咱们还找到了一个可以在互联网上编写和运行代码的网站，这样就省去了在电脑上配置 Python 的繁琐。最后，咱们写了一个编程世界约定俗成的 No.1 小程序 —— “Hello world”。

接下来，我们就开始 Python 基本语法的学习，也要开始编写更多的代码了。语文和英语中也有语法，其实，它们的意思是一样的，都是规则。遵守语法规则，计算机就能理解并运行你编写的代码，否则，就会报错。因此，语法是任何一种编程语言最闲要掌握的知识，也极为重要。

当然，不仅是 Python，几乎任何一种编程语言，都包括比如变量、运算符、数据类型、分支循环这样最基本的语法。我们通过 Python 了解了这些语法的含义，未来在接触其他编程语言时，也就容易理解了。

Python 的基本语法主要包括如下的内容：

Python 基本语法工具箱

今天，我们首先学习 Python 基本语法的第一个知识 —— 变量

Ready ? Let's go !

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变量这个概念，大概是小学五六年级才会接触到的东西，那么，对于一个三年级的小朋友，应该如何理解呢？我突然意识到，这还真是一个问题……

变量，顾名思义，就是 “会变化的东西”；而变量的反义词，就是常量，也就是 “不会变化的东西”。

咱们看看下面这个问题：

我的名字是（XXX），（X）孩，今年（XX）岁，身高（XXX）厘米。

接下来，让我们想一想，上面4个括号中的内容，哪些是变化的，哪些是不会变化的？

…… 这里是思考的第 5s ……
…… 这里是思考的第 10s ……

答案：很显然，前两个，“名字”和“性别”都不会变化，而后两个，“年龄”和“身高”则会随着时间而变化。那么，对于你来说，“名字”和“性别”就是“常量”，而“年龄”和“身高”就是“变量”。

咱们再举一个例子：

两个数相加，第一个加数用“a”来表示，第二个加数用“b”来表示，它们的和用“s”来表示

问题 1：请你写出这个加法算式

问题 2：请问，在这个加法算式中，谁是变量，谁是常量呢？

…… 这里是思考的第 5s ……
…… 这里是思考的第 10s ……

问题 1 的答案：很简单，s = a + b（加法算式，这个好像也要五六年级才会学到……）。
问题 2 的答案：s、a、b，它们都是变量，因为 a 和 b 都不确定，那么 s 也就会跟着 a 和 b 的不同而不同，它们都是可以变化的东西。

通过上面两个例子，我们应该对变量已经有了一个基本的理解。那么，你觉得生活中还有什么是“变量”呢？

…… 这里是思考的第 5s ……
…… 这里是思考的第 10s ……

好，接下里，咱们就把这个计算题小例子，用 Python 编写出来，看一看，在真实的编程语言中，变量是怎么回事。一开始，你可能有一些小小的疑问，没关系，一点一点的尝试去理解它。

# Hi，小伙儿，这里是关于“变量”的练习

# 我们给 a 和 b 赋予了初始的数值，并写出了 s = a + b 这个加法算式
a = 1
b = 2
s = a + b

# 让我们看看 s、a、b 此时都是多少
print("这是我的第1次计算，算式是: s = a + b")
print(a)
print(b)
print(s)

# 让我们改变一下 a 和 b 吧
a = 10
b = 20
s = a + b

# 让我们看看 s、a、b 此时都是多少
print("这是我的第2次计算，算式是: s = a + b")
print(a)
print(b)
print(s)

# 让我们换个小花样吧，让 s = a x b，注意，在编程中，乘号是用 “*” 来表示的
s = a * b

# 让我们看看 s、a、b 此时都是多少
print("这是我的第3次计算，算式是: s = a x b")
print(a)
print(b)
print(s)

我们运行一下这个程序吧，结果是这样的：

开始运行...

这是我的第1次计算，算式是: s = a + b
1
2
3
这是我的第2次计算，算式是: s = a + b
10
20
30
这是我的第3次计算，算式是: s = a x b
10
20
200

运行结束。

上面的程序非常简单，但咱们还是再细致的讲一讲这段代码，这里面有些知识，可能在三年级还没有学习到，还是那句话，没关系，一点一点的尝试去理解它。

1. Code - Part 1

咱们首先看代码的第一行，开头有一个 “#”，后面还跟着一句话 “Hi，小伙儿，这里是关于“变量”的练习”，这在 Python 中，叫做 “注释”，是不会真正运行的，就好比你在练习题旁边写了一段笔记，仅仅起到提示的作用。

# Hi，小伙儿，这里是关于“变量”的练习

一个程序员，要从“迷你版”时就养成编写注释的习惯：“编写注释是一件非常有必要的事情，否则时间一长，自己都可能忘记这段代码是什么意思，别人就更难以理解了。”

2. Code - Part 2

接下来，我们继续看下一段代码

# 我们给 a 和 b 赋予了初始的数值，并写出了 s = a + b 这个加法算式
a = 1
b = 2
s = a + b

在这段代码中，咱们实际上创造了3个变量：a、b 和 s。在 Python 中，可以把变量想象成一个 “魔法盒”，能在里面装任何东西。我们给 a 盒子装了 1 个足球，给 b 盒子装了 2 个足球，s = a + b 这个算式的含义，就是两个盒子一共装了几个球。

s = a + b 如何理解变量？

3. Code - Part 3

正因为变量是一个 “魔法盒”，我们就可以改变盒子中足球的数量，在下一段代码中，咱们就改变了 a 和 b 的数值，于是，s 也就跟着发生了变化。

# 让我们改变一下 a 和 b 吧
a = 10
b = 20
s = a + b

通过上面两小段实际的代码，咱们对变量应该有了进一步的理解。在 Python 中，任何一个变量，都要有一个变量名，否则计算机就找不到它了。

这个很好理解，如果有人在人群中大声喊了一句：“嘿，请你过来！”，大家一定很晕吧，不知道他想让谁过来。但如果他喊的是，“嘿，梅西，请你过来！”，这样就清晰多了。所以，变量都应该有一个名字。在 Python 中，这个名字可以起的很随意，但也有一定的规则：

• 变量名只能包含 字母、数字、下划线，其中字母和下划线可以打头，但不能是数字打头，比如 “name_1” 就是对的，但 “1_name” 就是错误的；
• 变量名不能有空格，也不能有奇奇怪怪的字符，比如 “!”、“@”、“#”、“$”、“%”、“^”、“&”，比如 “a 100”、“box##” 就都是错误的；
• 变量名不能是 Python 的关键字。什么是关键字呢，简单说，就是 Python 提前预留了一些名字，这些名字是不允许使用的，比如你就不能把前面代码中出现的 “print” 作为变量名。至于有哪些关键字，我单独整理了一个表格。随着咱们的学习，你就都能理解啦；
• 变量名应该尽可能有明确的含义，比如 name 就比 n 要好，age 就比 a 要好。清晰的变量名，会让代码更容易阅读和理解；
• 变量名中尽量不要使用小写字母 “l” 和大写字母 “O”，因为这看起来非常像数字 “1” 和 “0”。

Python 中的关键字

4. Code - Part 4

通过下面这段代码，我们感受一下变量如何起名字吧！

# 下面这些都是正确的变量名，甚至可以使用中文作为变量名，但不建议这么做
print("下面这些都是正确的变量名，甚至可以使用中文作为变量名，但不建议这么做")

a = 1
b1 = 2
c_2 = 3
name = "梅西"
爸爸 = "Super Star"

print(a)
print(b1)
print(c_2)
print(name)
print(爸爸)

=====================以下是执行结果========================

开始运行...

下面这些都是正确的变量名，甚至可以使用中文作为变量名，但不建议这么做
1
2
3
梅西
Super Star

运行结束。

如果咱们就是没有按照规矩给变量起名，不要担心，Python 很聪明，它会提示你语法错误——“SyntaxError: invalid syntax”，编一些代码试试吧！

# 下面这些都是错误的变量名
print(""下面这些都是错误的变量名"")

1a = 1    
@ = 2 
3 c = 3
if = 4

=====================以下是执行结果========================

开始运行...

  File "/workspace/HelloPython/003_variable_name.py", line 20
    1a = 1  
    ^
SyntaxError: invalid decimal literal

  File "/workspace/HelloPython/003_variable_name.py", line 21
    @ = 2    
      ^
SyntaxError: invalid syntax

  File "/workspace/HelloPython/003_variable_name.py", line 22
    3 c = 3  
      ^
SyntaxError: invalid syntax

File "/workspace/HelloPython/003_variable_name.py", line 23
    if = 4  
       ^
SyntaxError: invalid syntax

运行结束。

5. Code - Part 5

关于变量，咱们还有最后一个知识点，咱们仍然是以提问的方式：

问题：如果一个变量还没有定义，也就是说，还没有创建“魔法盒”，就使用它，会是什么结果呢？

我们继续编代码实践一下

#一个叫做name的变量，还没有创建出来，就进行打印，会是什么结果呢？
print(name)

=====================以下是执行结果========================
开始运行...

Traceback (most recent call last):
  File "/workspace/HelloPython/003_variable_name.py", line 28, in 
    print(name)
NameError: name 'name' is not defined

运行结束。

代码很简单，我们想打印变量 name 的值，可是，name 这个变量还从来没有创建过呢，于是，Python 就给出了一段运行错误的信息 “NameError: name 'name' is not defined”，说明 “name” 还没有 “defined（定义）”。

于是，咱们修改一下代码，先给name变量赋上一个值，再打印 name，这下会是什么结果呢？

#给name变量赋上一个值，其实就创建了它，以后就可以开心的使用了
name = "叮当小笨蛋"
print(name)

=====================以下是执行结果========================
开始运行...

叮当小笨蛋

运行结束。

运行成功了。也就是说，当第一次给一个变量赋值的时候，其实就代表创建了这个变量，后面就可以开心的去使用它了。

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好啦，关于 Python 中的变量，就先学习到这里。上面的代码，请你在 TeamCode Lightly 平台中，照着编写并运行一遍（当然，可以充分的发挥想象力去修改）。

我们简单回顾下主要的知识点：

1. 变量是什么，常量又是什么？
2. 注释是什么，怎么写注释，注释重要吗？
3. 要给变量起名字，既要有意义，方便阅读和理解，又不能随便起，需要遵守规矩，还记得这些规矩吗？
4. 如果使用了一个还没有定义的变量，会出现什么结果？怎么定义一个变量呢？

下一课，我们继续学习 Python 中的字符串。

To Be Continue ……