Переменная, объект и основные типы данных в Python

В этой лекции мы рассмотрим важные аспекты программирования на Python: переменные и оператор присваивания. Понимание этих концепций поможет вам в создании программ.

 1.Переменные и оператор присваивания

Переменные — это именованные области оперативной памяти, которые используются для хранения данных. В Python переменные создаются автоматически в момент присваивания значения. Переменные могут хранить данные разных типов (например, числа, строки, списки и множество других, которые мы изучим следующих модулях курса).
 

В Python всё является объектом, и каждый объект имеет определённый тип (или класс). Вот таблица, демонстрирующая типы некоторых объектов в Python:

Присваивание значений

В Python используется оператор = для присваивания значений переменной.

Пример:

x = 10
name = "Alice"
result = 3.14

Изменение значений переменной

Переменные могут быть изменены в процессе выполнения программы. Значение переменной заменяется новым значением.

Пример:

x = 5
x = x + 2  # Теперь x равно 7

Операции с переменными

Вы можете использовать переменные в арифметических выражениях, аналогично числам.

Пример:
 

a = 10
b = 3
result = a * b  # Результат: 30

Множественное присваивание

Python позволяет присваивать значения нескольким переменным одновременно.

Пример:
 

a, b, c = 1, 2, 3

Типы данных переменных

В Python тип переменной может изменяться в зависимости от присваиваемого значения.
Например:
 

# Пример 1: Переменная сначала целое число, потом вещественное, затем строка
x = 10           # x - целое число (int)
print(type(x))   # <class 'int'>

x = 10.5         # x - вещественное число (float)
print(type(x))   # <class 'float'>

x = "Python"     # x - строка (str)
print(type(x))   # <class 'str'>

# Пример 2: Переменная сначала строка, потом список, затем логическое значение
y = "Hello"      # y - строка (str)
print(type(y))   # <class 'str'>

y = [1, 2, 3]    # y - список (list)
print(type(y))   # <class 'list'>

y = True         # y - логическое значение (bool)
print(type(y))   # <class 'bool'>

# Пример 3: Переменная сначала список, затем кортеж, потом множество
z = [1, 2, 3]    # z - список (list)
print(type(z))   # <class 'list'>

z = (1, 2, 3)    # z - кортеж (tuple)
print(type(z))   # <class 'tuple'>

z = {1, 2, 3}    # z - множество (set)
print(type(z))   # <class 'set'>

# Пример 4: Переменная сначала словарь, затем None, потом снова число
a = {'key': 'value'}  # a - словарь (dict)
print(type(a))        # <class 'dict'>

a = None              # a - NoneType (None)
print(type(a))        # <class 'NoneType'>

a = 42                # a - целое число (int)
print(type(a))        # <class 'int'>

# Пример 5: Переменная сначала float, затем complex, потом bool
b = 3.14              # b - вещественное число (float)
print(type(b))        # <class 'float'>

b = False             # b - логическое значение (bool)
print(type(b))        # <class 'bool'>

Функция type() в Python — это встроенная функция, которая позволяет определить тип любого объекта. В Python, как уже упоминалось ранее, всё является объектом, и каждый объект принадлежит к определённому типу (например, числа, строки, списки и т.д.). Функция type() возвращает этот тип.
 

В Python, все, с чем вы работаете — числа, строки, списки, функции и даже сами переменные — это объекты. Это одна из ключевых концепций, которая отличает Python от многих других языков программирования.

Что такое объект?

Объект — это нечто, что имеет состояние и поведение:

Состояние: это данные, которые хранятся в объекте. Например, у объекта-числа состояние — это его значение.

Поведение: это то, что объект может делать, т.е. методы или функции, которые он может выполнять. Например, объект-строка может выполнять такие действия, как изменение регистра или поиск символов.

Каждый объект в Python имеет:

1. Тип: Определяет, какого рода данные хранятся в объекте и какие операции можно с ним выполнять. Например, int для целых чисел, str для строк.
2. Идентификатор: Уникальный адрес объекта в памяти компьютера. Это похоже на адрес в реальной жизни, который определяет местоположение объекта.
3. Значение: Собственно данные, которые объект хранит. Например, число 42, строка "Привет, мир!".

x = 10
y = "Hello"
z = [1, 2, 3]

вы создаете три разных объекта:

1. x = 10: Здесь создается объект типа int, который содержит значение 10.
2. y = "Hello": Здесь создается объект типа str, который хранит строку "Hello".
3. z = [1, 2, 3]: Здесь создается объект типа list, который хранит список из трех чисел.

Почему это важно?

Понимание того, что все в Python — это объекты, помогает лучше понять, как язык работает "под капотом". Например, когда вы присваиваете переменной новое значение:
   

x = 10  # x ссылается на объект 10
x = "Python"  # Теперь x ссылается на новый объект "Python"

Вы не просто "изменяете переменную", а заставляете переменную ссылаться на новый объект. При этом старый объект (10 в данном примере) остаётся без ссылок, и его память может быть освобождена системой.