Variable (变量)

1. 什么是 Python 变量？

Python 变量是 名字绑定（name binding），不是存储空间。

也就是说：“变量”不是装值的盒子，而是给某个对象取一个名字。

例如：

x = 10

并不是把 10 放入 x，而是：

x -> 指向对象 10

所有变量本质上都是指向对象的引用。

2. Python 是强类型 + 动态类型语言

强类型（Strong Type）：不会自动将类型转换（比如”1”+2 直接报错）
动态类型（Dynamic Type）：变量类型在运行时决定，可以随时改变绑定对象

例：

x = 123
x = "abc"

3. 变量的三要素

每个变量都有：

属性	说明
id	对象的内存地址
type	对象的类型
value	对象的值

例如：

x = "hello"
print(id(x), type(x), x)

4. Python 变量的赋值 = 名字绑定（name binding）

左边是名称，右边是对象：

a = b = 100

表示：

a ----->(100)
b ----->/

5. 变量的引用计数（Reference Counting）

Python 使用引用计数决定是否回收对象：

x = []
y = x

引用计数 +1

6. 变量作用域（LEGB 规则）

级别	说明
L	Local（函数内）
E	Enclosing（外层函数）
G	Global（模块）
B	Built-in（内置）

例：

x = 1  # global

def outer():
    x = 2  # enclosing

    def inner():
        x = 3  # local

7. global 与 nonlocal

global：修改全局变量

x = 10

def foo():
    global x
    x = 20

nonlocal：修改外层函数的变量

def outer():
    x = 10
    def inner():
        nonlocal x
        x = 20

8. Python 变量的常见类型

类型	示例
数字	int, float, complex
字符串	str
布尔值	bool
容器类型	list, dict, tuple, set, frozenset
文件	io.TextIOWrapper
自定义对象	class instance
特殊对象	None

9. 可变 vs 不可变（非常重要）

❄️ 不可变对象（重新绑定）

int
float
bool
str
tuple
frozenset

例：

x = "a"
x = "b"   # 实际上是绑定新的对象，不是修改

🔥 可变对象（原地修改）

list
dict
set
自定义对象属性

例：

lst = [1,2,3]
lst.append(4)  # 修改对象本身

10. 变量共享与坑（常见 bug）

a = [1,2,3]
b = a
b.append(4)

print(a)    # [1,2,3,4]

# id 相同
id(a)       # 4367042880
id(b)       # 4367042880

因为两个变量指向同一个对象。

解决：

# 浅拷贝
b = a.copy()

# 浅拷贝
from copy import copy
b = copy(a)

# 深拷贝
from copy import deepcopy
b = deepcopy(a)

# id 不同
id(a)       # 4367042880
id(b)       # 4370318400

11. 默认参数陷阱（必须掌握）

❌ 错误：

def add_item(item, lst=[]):
    lst.append(item)
    return lst

✅ 正确：

def add_item(item, lst=None):
    if lst is None:
        lst = []
    lst.append(item)
    return lst

12. 解包赋值（超常用）

a, b = 1, 2
x, *y = [1,2,3,4]

字典解包：

data = {"a": 1, "b": 2}
new = {**data, "c": 3}

13. 海象运算符 :=

用于表达式内赋值

if (x := data.get("x")):
    print(x)

if (a, b := point()):
    ...

14. Python 中常量约定（不是强制）

常量命名全部大写

HOST = "localhost"
VERSION = "1.0"

15. 特殊变量 _

保存上次计算结果
表示无用变量 (丢弃不需要的值)

1 + 2
print(_)
# 3

a, _, c = (1, 2, 3)
print(a, c)
# 1 3

16. 私有变量（伪私有）

Python 没有真正的私有变量，但支持前缀约定：

_x：内部使用
__x：类内私有（Name Mangling）

例：

class A:
    __secret = 123

转换为：

_A__secret

17. 类型注解（重要!）

写法：

age: int = 10
stock_list: list[str] = []
config: dict[str, str] = {}

18. 变量的生命周期

模块级变量：程序运行期间一直存在
函数变量：函数结束后销毁
闭包变量：存活于函数对象中
类/实例变量：对象被 GC 后释放

19. 工程实践中的变量设计

名字清晰、语义明确

比如：website, code, date, detail

避免大量魔法字符串，使用常量 / Enum

class Market(Enum):
    SH = "sh"
    SZ = "sz"

避免全局可变变量

例如：

CACHE = {}   # ❌

应改为：

from functools import lru_cache

配置项统一收敛

通常使用：

config.py

这是正确的。

20. 最终总结

☘️ Python 变量的本质

变量 = 名字
对象 = 值
赋值 = 名字绑定对象

🔥 必会

LEGB 作用域
global / nonlocal
可变 vs 不可变
默认参数陷阱
正确使用类型注解

📦 工程最佳实践

使用常量、枚举
使用 dataclass / TypedDict 管理变量结构
清晰命名
避免共享可变对象

变量名称

在 Python 中，全部大写的变量名通常表示常量，即不应该被修改的值。虽然 Python 没有真正的常量类型，但约定俗成地使用全大写变量名来表示常量，以提高代码可读性和可维护性。

具体来说，Python 变量命名规范如下：

变量名: 推荐使用小写字母和下划线，例如：my_variable
常量名: 推荐使用全部大写字母和下划线，例如：MAX_VALUE
类名: 推荐使用驼峰命名法，每个单词首字母大写，例如：MyClass
函数名: 推荐使用小写字母和下划线，例如：my_function

示例：

# 变量
my_variable = 10

# 常量
PI = 3.14159
MAX_CONNECTIONS = 100

# 类
class MyClass:
    def __init__(self, value):
        self.value = value

# 函数
def my_function(x, y):
    return x + y

总结: Python 中，全大写变量名是约定俗成的常量，用于表示不应被修改的值，提高代码的可读性和可维护性。同时，也应该遵守其他命名规范，如小写字母和下划线用于变量和函数名，驼峰命名法用于类名。

Python 函数和方法的参数，以及全局变量，推荐使用小写字母加下划线分隔的命名方式（snake_case），例如 my_variable。常量则使用全大写字母加下划线分隔的命名方式（UPPER_SNAKE_CASE），例如 MY_CONSTANT。

详细解释

小写字母加下划线(snake_case)

这是 Python 中最常见的命名风格，适用于函数名、方法名、变量名和参数名。
例如：def calculate_sum(num1, num2): 或者 user_name = "John"

全大写字母加下划线(UPPER_SNAKE_CASE)

用于表示常量，也就是在程序运行过程中其值不会改变的变量。
例如：MAX_ITERATIONS = 100

驼峰命名法(CamelCase)

在 Python 中，驼峰命名法主要用于类名，例如 MyClass 或 MyClassName。
虽然也可以用于函数和变量，但 PEP 8 风格指南推荐使用 snake_case

私有变量/方法

以一个下划线 _ 开头的变量或方法表示私有变量或方法，不应该直接从外部访问。
例如：_private_variable

总结

函数、方法和参数：小写字母加下划线(snake_case)
常量：全大写字母加下划线(UPPER_SNAKE_CASE)
类：驼峰命名法(CamelCase)
私有变量/方法：单下划线前缀