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：