PythonLearn/01_python基础/1_2_变量与数据类型

第 1-2 课：变量与数据类型

一、本课目标

完成本课后，你应该能够：

1. 解释变量是什么，以及为什么程序需要变量；
2. 使用赋值符号 = 创建变量；
3. 区分字符串、整数、浮点数和布尔值；
4. 使用 type() 查看数据类型；
5. 遵守 Python 变量命名的基本规则；
6. 使用变量进行简单计算和文字输出；
7. 使用 int()、float()、str() 完成简单类型转换；
8. 看懂变量重新赋值后发生的变化。

二、前置知识

开始本课前，你应该已经能够：

• 使用 python 文件名.py 运行 Python 程序；
• 使用 print() 输出文字；
• 知道引号包围的内容是字符串；
• 知道 # 开头的内容是注释。

三、变量是什么

变量（Variable）是程序中用于保存数据的名称。

可以把变量想象成一个贴有标签的盒子：

标签：user_name
盒子中的数据："Bruce"

在 Python 中可以这样写：

user_name = "Bruce"

这行代码表示：把字符串 "Bruce" 保存起来，并使用名称 user_name 指向它。

之后只要使用变量名，就能取得对应的数据：

print(user_name)

变量的价值在于：数据可以被保存、重复使用和修改，不必在每个地方重复写相同内容。

四、认识赋值符号

下面代码中的 = 称为赋值符号：

age = 18

赋值操作按照“先看右边，再交给左边”的方式理解：

1. Python 先得到右边的整数 18；
2. 再让左边的变量名 age 指向这个数据。

这里的 = 暂时不要理解成数学中的“左右相等”。Python 中判断两个值是否相等会使用 ==，将在条件判断课程中学习。

五、四种基础数据类型

数据类型用于描述一个数据属于哪一类，以及它通常可以参与哪些操作。

5.1 字符串 str

字符串（String，类型名为 str）用于表示文字：

user_name = "Bruce"
learning_goal = "开发 LLM Agent"

字符串必须使用成对的单引号或双引号包围。

即使内容看起来像数字，只要有引号，它仍然是字符串：

phone_number = "13800000000"

电话号码通常不用于数学计算，因此使用字符串保存更合适。

5.2 整数 int

整数（Integer，类型名为 int）是不带小数部分的数字：

age = 18
course_count = 8
temperature = -2

整数不需要引号，可以参加加、减、乘、除等数学运算。

5.3 浮点数 float

浮点数（Floating-point Number，类型名为 float）通常用于表示带小数部分的数字：

height = 1.75
price = 19.9
progress = 0.25

“浮点数”是计算机领域的常用名称，初学阶段可以先把它理解为小数。

5.4 布尔值 bool

布尔值（Boolean，类型名为 bool）只有两个值：

is_learning = True
is_finished = False

• True 表示真、是、成立；
• False 表示假、否、不成立。

首字母必须大写，并且不能添加引号。"True" 是字符串，不是布尔值。

布尔值经常用于记录某个状态，例如：

• 用户是否登录；
• 任务是否完成；
• 数据是否有效；
• 接口调用是否成功。

六、使用 type() 查看数据类型

type() 可以告诉我们一个数据的类型：

user_name = "Bruce"
age = 18

print(type(user_name))
print(type(age))

输出结果：

<class 'str'>
<class 'int'>

目前只需要关注最后的 str 和 int。class 与类的概念会在面向对象阶段详细学习。

type() 主要用于学习和排查问题。实际开发中，不需要为每一个变量都输出类型。

七、变量与字符串的区别

请比较：

user_name = "Bruce"

print(user_name)
print("user_name")

输出为：

Bruce
user_name

原因是：

• user_name 没有引号，Python 会把它当作变量名，并读取变量保存的数据；
• "user_name" 有引号，Python 会把它当作普通文字直接输出。

这是初学阶段非常重要的区别。

八、变量命名规则

8.1 必须遵守的规则

Python 变量名：

1. 可以包含英文字母、数字和下划线；
2. 不能以数字开头；
3. 不能包含空格、连字符等符号；
4. 区分英文字母大小写；
5. 不能使用 Python 关键字。

正确示例：

user_name = "Bruce"
age2 = 18
course_count = 8

错误示意：

2age = 18            # 不能以数字开头
user name = "Bruce" # 不能包含空格
user-name = "Bruce" # 不能使用连字符连接单词

错误示意放在文本代码块中，是为了避免它们被误认为可运行的 Python 代码。

8.2 推荐的命名风格

Python 普通变量通常使用蛇形命名法（snake_case）：

user_name = "Bruce"
learning_days = 1
is_course_finished = False

蛇形命名法使用小写英文单词，并用下划线连接多个单词。

变量名应该能说明数据的含义。推荐使用 learning_days，不推荐使用 a、x1 这类难以理解的名称。

代码标识符使用英文，注释和教学文档使用中文。这样既符合常见开发习惯，也便于与第三方库和团队代码协作。

九、使用变量进行计算

整数和浮点数可以参与计算：

completed_lessons = 1
new_lessons = 1
total_lessons = completed_lessons + new_lessons

print(total_lessons)

输出：

2

代码执行过程是：

1. completed_lessons 保存整数 1；
2. new_lessons 保存整数 1；
3. Python 读取两个变量中的整数并相加；
4. 计算结果 2 保存到 total_lessons；
5. print() 输出结果。

十、变量可以重新赋值

变量保存的数据可以改变：

learning_days = 1
print(learning_days)

learning_days = 2
print(learning_days)

输出：

1
2

第二次赋值后，再使用 learning_days 时得到的是新数据 2。

Python 变量甚至可以在运行过程中指向不同类型的数据：

value = 10
value = "十"

这种能力称为动态类型。它很灵活，但随意改变变量的数据类型容易让代码难以理解，所以实际开发中应让同一个变量尽量保持含义和类型稳定。

十一、简单的类型转换

有时需要把一种类型的数据转换成另一种类型。

11.1 字符串转换为整数

age_text = "18"
age = int(age_text)

print(age)
print(type(age))

int() 会尝试把合适的内容转换为整数。

11.2 字符串转换为浮点数

price_text = "19.9"
price = float(price_text)

11.3 数字转换为字符串

course_count = 8
course_count_text = str(course_count)

11.4 转换并不总能成功

下面的转换会报错：

int("十八")

因为 Python 不知道应该怎样把中文文字“十八”直接转换成整数。遇到无法转换的数据时，会产生错误。异常处理会在后续课程学习。

十二、使用格式化字符串输出变量

如果想把固定文字和变量数据组合起来，可以使用格式化字符串，简称 f-string：

user_name = "Bruce"
learning_days = 2

print(f"{user_name} 已经学习 Python {learning_days} 天。")

输出：

Bruce 已经学习 Python 2 天。

使用方法：

1. 在字符串开始引号前写小写字母 f；
2. 在字符串中使用花括号 {} 包围变量名；
3. Python 会把花括号中的变量替换成变量保存的数据。

f-string 是现代 Python 中非常常用、易读的字符串格式化方式。

十三、当前电脑上有两个 Python 解释器

第一课练习结果显示：

PowerShell：Python 3.13.5
PyCharm：Python 3.11.15

这说明电脑上安装了不止一个 Python 解释器。它们就像同一种工具的两个版本。

目前的基础代码可以在两个版本中运行，因此不影响学习。以后安装第三方库时，需要注意“库安装到了哪个解释器”，否则可能出现已经安装但代码仍提示找不到的情况。

现阶段请记住：

• 在 PowerShell 中，本项目默认使用 python 命令；
• 在 PyCharm 中，运行按钮会使用项目设置中选择的解释器；
• 看到不同 Python 版本不必紧张，但提问错误时应保留完整的运行命令和解释器路径。

虚拟环境和依赖管理将在 Python 进阶阶段系统学习。

十四、运行本课示例

在 PowerShell 中执行：

cd D:\Code\Python\01_python基础\1_2_变量与数据类型
python variables_and_types.py

运行时请对照代码和输出，重点观察：

• 变量名与字符串的区别；
• 四种数据类型的 type() 结果；
• 变量重新赋值前后的变化；
• f-string 如何把变量放入一句话中。

十五、常见错误

15.1 使用了不存在的变量

NameError: name 'user_name' is not defined

常见原因：

• 变量还没有赋值就被使用；
• 变量名拼写错误；
• 大小写不一致。

15.2 忘记给字符串加引号

user_name = Bruce

Python 会把 Bruce 当成变量名，而不是文字。如果这个变量不存在，就会产生 NameError。

正确写法：

user_name = "Bruce"

15.3 把赋值方向写反

18 = age

变量名应写在赋值符号左边，数据或计算表达式写在右边。

15.4 类型不同导致操作失败

"18" + 1

"18" 是字符串，1 是整数。两种不同含义的数据不能直接进行这个加法操作。需要先确认业务目的，再进行合适的类型转换。

十六、课堂练习

打开 practice.py，按照中文注释完成练习。你将创建一组描述自己学习情况的变量，并输出一段学习档案。

运行命令：

python practice.py

本课仍然不提前提供答案。完成后告诉我，我会读取并运行你的代码进行验收。

十七、思考题

1. age = 18 和 age = "18" 有什么区别？
2. 为什么 print(user_name) 和 print("user_name") 的结果不同？
3. True 与 "True" 是同一种数据类型吗？
4. 为什么推荐使用 learning_days，而不是 a？
5. 如果先执行 score = 10，再执行 score = 20，最后输出的值是什么？

十八、本课小结

• 变量是程序中保存和引用数据的名称；
• = 用于把右边的数据赋给左边的变量；
• str 表示字符串，int 表示整数，float 表示浮点数，bool 表示布尔值；
• type() 可以查看数据类型；
• 变量名与带引号的字符串含义不同；
• 变量名应清晰，并优先使用蛇形命名法；
• 变量可以用于计算，也可以被重新赋值；
• int()、float() 和 str() 可以进行基础类型转换；
• f-string 可以清晰地组合固定文字和变量数据。

十九、验收标准

• 能解释变量和赋值的含义；
• 能创建字符串、整数、浮点数和布尔值变量；
• 能使用 type() 查看变量类型；
• 能判断一个变量名是否符合基本规则；
• 能使用变量完成简单计算；
• 能使用 f-string 输出包含变量的句子；
• 能完成并运行 practice.py；
• 能回答五道思考题。