第2章 认识变量与基本数学运算
2.1 认识变量
变量是一个暂时存储数据的地方，在Python中可以用“=”等符号设置变量的内容（赋值），示例如下：
>>> # 创建一个变量x
>>> x = 120
>>> print(x)
120
>>> x
120
注：在Python Shell环境下，也可以直接输入变量名称，从而获得变量的值。
一个程序中可以使用多个变量，如果一天工作8小时，一年工作300天，用y存储年薪，则有：
>>> x = 125
>>> y = x * 8 * 300
>>> y
300000
如果月花销为9000元，使用变量z存储，可以用下列公式计算每年的花费（使用变量a存储）：
>>> z = 9000
>>> a = z * 12
>>> a
108000
如果要计算每年可剩下多少钱（使用变量b存储），则有：
108000
>>> b = y - a
>>> b
192000
在设计程序时，尽量取有意义的变量名，最好做到“见名知义”。
>>> hourly_salary = 125 # 时薪，每小时的薪资
>>> annual_salary = hourly_salary * 8 * 300 # 年薪，一年工作所赚的钱
>>> monthly_fee = 9000 # 月支出，每月花销
>>> annual_fee = monthly_fee * 12 # 年支出，每年的花销
>>> annual_savings = annual_salary - annual_fee # 每年所存储的钱，净收入
>>> annual_savings
192000
2.2 认识程序的意义
如果时薪、工作天数或每月花销改变，所有输入与运算都要重新开始，为实现程序的复用，可使用Python Shell新建一个文档（这个文档就是所谓的程序）。
存储为ch2_1.py
# ch2_1.py
hourly_salary = 125 # 时薪，每小时的薪资
annual_salary = hourly_salary * 8 * 300 # 年薪，一年工作所赚的钱
monthly_fee = 9000 # 月支出，每月花销
annual_fee = monthly_fee * 12 # 年支出，每年的花销
annual_savings = annual_salary - annual_fee # 计算每年存储金额
print(annual_savings)
运行：
===================== RESTART: E:/Python-Files/ch2/ch2_1.py ====================
192000
>>>
2.3 认识注释的意义
设计程序时，应该适度为程序代码添加注释，这样可以提高程序的可读性，利人利己。
2.3.1 注释符号#
不论是使用Python Shell直译器或是Python程序文档，“#”符号右边的文字，就是程序注释，Python语言的直译器会忽略此符号右边的文字。（如上述例子所示）
2.3.2 三个单引号或双引号
如果要进行大段落的注释，可以用三个单引号或双引号将注释文字标明。
# ch2_1.py
'''
以时薪、每月花销、工作时间计算每年净收入
'''
"""
2020-10-07 python小练习
"""
hourly_salary = 125 # 时薪，每小时的薪资
annual_salary = hourly_salary * 8 * 300 # 年薪，一年工作所赚的钱
monthly_fee = 9000 # 月支出，每月花销
annual_fee = monthly_fee * 12 # 年支出，每年的花销
annual_savings = annual_salary - annual_fee # 计算每年存储金额
print(annual_savings) # 列出每年存储金额
2.4 Python变量与其他程序语言的差异
在许多程序语言中，变量在使用前需要先声明，Python对于变量的使用则是可以在需要时，再直接设置使用。有些程序语言在声明变量时，需要设置变量的数据类型，Python则不需要设置，它会针对变量值的内容自行设置数据类型。
2.5 变量的命名原则
Python对于变量的命名和使用有一些规则要遵守，否则会造成程序错误。
- 必须由英文字母、下划线或中文字开头，建议使用英文字母。
- 变量名称只能由英文字母、数字下划线或中文字所组成。
- 英文字母大小写是敏感的，例如：Name和name被视为不同变量名称。
- Python系统保留字（或称关键词）或Python内建函数名称不可当作变量名称。
**注：**虽然变量名称可以用中文，但不建议，以防出现兼容性问题。
Python系统保留字
| and | as | assert | break | class | continue |
|---|---|---|---|---|---|
| def | del | elif | else | except | false |
| finally | for | from | global | if | import |
| in | is | lambda | none | nonlocal | not |
| or | pass | raise | return | true | try |
| while | with | yield |
Python系统内建函数
| abs() | all() | any() | apply() | basestring() | bin() | bool() | buffer() |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| bytearray() | callable() | chr() | classmethod() | cmp() | coerce() | compile() | complex() |
| delattr() | dict() | dir() | divmod() | enumerate() | eval() | execfile() | file() |
| filter() | float() | format() | frozenset() | getattr() | globals() | hasattr() | hash() |
| help() | hex() | id() | input() | int() | intern() | isinstance() | issubclass() |
| iter() | len() | list() | locals() | long() | map() | max() | memoryview() |
| min() | next() | object() | oct() | open() | ord() | pow() | print() |
| property() | range() | raw_input() | reduce() | reload() | repr() | reversed() | round() |
| set() | setattr() | slice() | sorted() | staticmethod() | str() | sum() | super() |
| tuple() | type() | unichr() | unicode() | vars() | xrange() | zip() | _import() |
注：若是不小心将系统内建函数名称当作变量，程序本身不会错误，但是原先函数的功能会丧失。
- 不合法的变量名示例：
sum,1 # 变量不可有“,”
3y # 变量不可由阿拉伯数字开头
x$2 # 变量不可有“$”符号
and # 系统保留字不可当作变量名称
- 合法的变量名称：
SUM
_fg
x5
总和
2.6 基本数学运算
2.6.1 四则运算
Python的四则运算是指加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）。
简单四则运算实例：
>>> x = 5 + 6 # 将5加6设置给变量x
>>> print(x)
11
>>> y = x - 10
>>> print(y) # 打印x减10得到的差
1
>>> x = 3 * 8 # 将3乘以8得到的积赋给x
>>> print(x)
24
>>> y = x / 6 # 将x除以6得到的商赋给y
>>> print(y)
4.0
>>>
2.6.2 余数和整除
余数（mod）所使用的符号是“%”，可计算除法运算中的余数。整除所使用的符号是“//”，是指除法运算中只保留整数部分。
余数和整数运算实例：
>>> x = 9 % 5 # 将9除以5的余数赋给变量x
>>> print(x)
4
>>> y = 9 // 2 # 将9除以2的整数结果赋给变量y
>>> print(y)
4
>>>
2.6.3 次方
次方的符号是“**”。
平方、次方的运算实例。
>>> x = 3 ** 2 # 将3的平方赋值给变量x
>>> print(x)
9
>>> y = x ** 3 # 将x的3次方（立方）赋值给变量y
>>> print(y)
729
>>>
2.6.4 Python语言控制运算的优先级
Python语言遇上计算式同时出现在一个指令内时，除了括号“()”内部运算最优先外，其他运算优先次序如下。
- 次方
- 乘法、除法、求余数（%）、求整数（//），彼此按照先后顺序运算。
- 加法、减法，彼此按照先后顺序运算。
Python语言控制运算的优先级应用：
>>> x = ( 5 + 6 ) * 8 - 2
>>> print(x)
86
>>> y = 5 + 6 * 8 - 2
>>> print(y)
51
>>>
2.7 指派运算符
常见的指派运算符如下：
| 运算符 | 实例 | 说明 |
|---|---|---|
| += | a += b | a = a + b |
| -= | a -= b | a = a - b |
| *= | a *= b | a = a * b |
| /= | a /= b | a = a / b |
| %= | a %= b | a = a % b |
| //= | a //= b | a = a // b |
| **= | a **= b | a = a ** b |
指派运算符的实例：
>>> x = 10
>>> x += 5
>>> print(x)
15
>>> x -= 5
>>> print(x)
10
>>> x /= 5
>>> print(x)
2.0
>>> x = 10
>>> x %= 5
>>> print(x)
0
>>> x = 10
>>> x //= 5
>>> print(x)
2
>>> x *= 5
>>> print(x)
10
>>> x **= 3
>>> print(x)
1000
>>>
2.8 Python等符号的多重指定使用
使用Python时，可以一次设置多个变量等于某一数值。
- 设置多个变量等于某一数值的应用。
>>> x = y = z = 10
>>> print(x,y,z)
10 10 10
>>>
Python也允许多个变量同时指定不同的数值。
- 设置多个变量，每个变量有不同值。
>>> x, y, z = 10, 20, 30
>>> print(x, y, z)
10 20 30
>>>
当执行上述多重设置变量值后，甚至可以执行更改变量内容。
- 将变量内容交换。
>>> x, y, z = z, y, x
>>> print(x, y, z)
30 20 10
>>>
2.9 Python的断行
在设计大型程序时，语句过长时通常需要分成两行或多行，此时可以在语句后面加上“\”符号，Python解释器会将下一行的语句视为这一行的语句。特别注意，在“\”符号右边不可加上任何符号或文字，即使是注释符号也不允许。
另外，也可以在语句内使用小括号，如果使用小括号，就可以在语句右边加上注释符号，。
将一个语句分成多行的应用：
# ch2_4.py
a = b = c = 10
x = a + b + c + 12
print(x)
# 续行方法1
y = a +\
b + \
c +\
12
print(y)
# 续行方法2
z = (a + # 此处可以加上注释
b +
c +
12 )
print(z)
===================== RESTART: E:/Python-Files/ch2/ch2_4.py ====================
42
42
42
>>>