教师妹学python之二：变量与运算符
计算机的存储系统
计算机可以进行数值计算，又可以进行逻辑计算，还具有存储记忆功能，是能够按照程序运行，自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。-百度百科
计算机是存储数据、计算数据的电子设备。那么计算机系统包含三种存储介质：寄存器、内存、硬盘。
寄存器是CPU内部用来存放数据的一些小型存储区域，用来暂时存放参与运算的数据和运算结果。寄存器存储的数据都是CPU正在使用的数据，存取速度非常快。
内存(Memory)也称内存储器，它用于暂时存放CPU中的运算数据，与硬盘等外部存储器交换的数据。它是外存与CPU进行沟通的桥梁，计算机中所有程序的运行都在内存中进行，内存性能的强弱影响计算机整体发挥的水平。
例如我们平常上网打开的网页、后台打开的音乐播放软件等，因为这些网页、软件没有关闭，它们的数据展暂时储在内存中。下图是我的电脑内存存储空间使用情况：
硬盘是计算机最主要的数据存储设备。像我们平常下载的电影、音乐、PDF文档等资源都是存储在硬盘上，硬盘的特点就是价格便宜但是数据存储速度较慢。
下图是我的电脑的硬盘存储空间使用情况：
下图很好的说明了这几种存储介质存取数据的速度大小。在一个计算机中，通常硬盘空间>内存空间>寄存器空间。
考一考：
看一下自己手里的手机配置怎样的呢？例如华为mate40Pro，8G+128G
8G->内存
128G->存储硬盘
通常来说大容量的存储硬盘可以存储更多数据，较大的内存手机运行速度要相对较快。这也是为什么配置越高价格越高的原因。
变量
通过上述介绍大家都已经了解到我们通过电脑打游戏、看片下电影都是离不开计算机的存储系统的。例如下图：
我的桌面有这些PDF文件，每个PDF文件都有一个名字，当然我可以随意修改文件的名字。但是你尝试把两个文件使用同一个名字的时候，其实是行不通的，例如修改第二个文件名字为097，则会提示你名字已被占用。
为什么同一个文件路径下相同的文件类型不能有相同的名字？这是因为你的电脑硬盘存储的数据都是有唯一的存储地址。你可以把这个存储地址理解为 某个文件的唯一索引。
什么是变量呢？
如果把箱子比作存储地址，将箱子里装满书，那么“我是箱子”就是变量，而这个变量指向书的存储地址。我是变量代表的内容随着箱子里的内容变化而变化。
简言之：变量就是编程中最基本的存储单位，变量会暂时性存储你放进去的东西。
定义
变量的概念基本上和初中代数的方程变量是一样的，只是在计算机程序中，变量不仅可以是数字，还可以是任意数据类型（字符、布尔等）。
下面使用Python操作一下变量的赋值过程：
命名规则
当然，变量的命名也是遵循一定规则的，我们一般不使用中文字符进行变量命名，上述例子为了方便大家理解的。
变量名必须是大小写英文、数字和_的组合，且不能用数字开头。
想一想：此时变量b的值是多少？
a = '123' b = a a = '456' print(b)
运算符
什么是运算符呢？
回想一下数学中的算术运算符 加减乘除(+-x/)，编程的运算符概念也是类似的。数学中的运算符主要是进行多个数据之间的运算，程序中的运算符主要用于执行程序代码运算，会针对一个以上操作数进行运算。
运算符类型
算术运算符
a = 10, b = 21
| 运算符 | 描述 | 实例 |
| + | 加 - 两个对象相加 | a + b 输出结果 31 |
| - | 减 - 得到负数或是一个数减去另一个数 | a - b 输出结果 -11 |
| * | 乘 - 两个数相乘或是返回一个被重复若干次的字符串 | a * b 输出结果 210 |
| / | 除 - x 除以 y | b / a 输出结果 2.1 |
| % | 取模 - 返回除法的余数 | b % a 输出结果 1 |
| ** | 幂 - 返回x的y次幂 | a**b 为10的21次方 |
| // | 取整除 - 向下取接近商的整数 | 9//2 = 4 -9//2 = -5 |
比较运算符
a = 10, b = 21
| 运算符 | 描述 | 实例 |
| == | 等于 - 比较对象是否相等 | (a == b) 返回 False。 |
| != | 不等于 - 比较两个对象是否不相等 | (a != b) 返回 True。 |
| > | 大于 - 返回x是否大于y | (a > b) 返回 False。 |
| < | 小于 - 返回x是否小于y | (a < b) 返回 True。 |
| >= | 大于等于 - 返回x是否大于等于y。 | (a >= b) 返回 False。 |
| <= | 小于等于 - 返回x是否小于等于y。 | (a <= b) 返回 True。 |
逻辑运算符
a = 10, b = 20
| 运算符 | 逻辑表达式 | 描述 | 实例 |
| and | x and y | 布尔"与": 如果 x 为 False，x and y 返回 x 的值，否则返回 y 的计算值。 | (a and b) 返回 20。 |
| or | x or y | 布尔"或" : 如果 x 是 True，它返回 x 的值，否则它返回 y 的计算值。 | (a or b) 返回 10。 |
| not | not x | 布尔"非": 如果 x 为 True，返回 False 。如果 x 为 False，它返回 True。 | not(a and b) 返回 False |
赋值运算符
| 算符 | 描述 | 实例 |
| = | 简单的赋值运算符 | c = a + b 将 a + b 的运算结果赋值为 c |
| += | 加法赋值运算符 | c += a 等效于 c = c + a |
| -= | 减法赋值运算符 | c -= a 等效于 c = c - a |
| *= | 乘法赋值运算符 | c *= a 等效于 c = c * a |
| /= | 除法赋值运算符 | c /= a 等效于 c = c / a |
实践
利用Python编写一个计算器
# 定义函数
def add(x, y):
"""相加"""
return x + y
def subtract(x, y):
"""相减"""
return x - y
def multiply(x, y):
"""相乘"""
return x * y
def divide(x, y):
"""相除"""
return x / y
# 用户输入
print("选择运算：")
print("1、相加")
print("2、相减")
print("3、相乘")
print("4、相除")
choice = input("输入你的选择(1/2/3/4):")
num1 = int(input("输入第一个数字: "))
num2 = int(input("输入第二个数字: "))
if choice == '1':
print(num1,"+",num2,"=", add(num1,num2))
elif choice == '2':
print(num1,"-",num2,"=", subtract(num1,num2))
elif choice == '3':
print(num1,"*",num2,"=", multiply(num1,num2))
elif choice == '4':
print(num1,"/",num2,"=", divide(num1,num2))
else:
print("非法输入")
计算1+2=3实例：
