Python 基礎：變數與基本運算

之前介紹了將 Python 程式製作為執行檔，

今天則是要來介紹關於變數的概念與基本的運算，

給剛入門的朋友一些基本的概念

Python 基礎：變數與基本運算

變數是一個暫存資料的地方，

Python 屬於一種動態語言，

跟 C/C++ 語言不同的是變數不需要經過事先宣告，

在C語言這類的靜態語言中，

變數宣告之後編譯器就會在記憶體中給予一個空間，

不同的變數通常都擁有不同的記憶體位址來儲存

但在 Python 這類的動態語言中，

變數相當於一個標誌，

這個標誌指向到一個記憶體位址內容為 10 ，

若另外有一個變數內容也為 10，

此時可看到這兩個變數指向的都是同個記憶體位址

 

而變數命名的方式其實有許多種方式，

常見的有駝峰式命名法、蛇形命名法、匈牙利命名法、....等，

採用何種命名法其實都可以，

主要的目的通常為了程式的可讀性，

讓其他維護的工程師能夠一眼就認出這個變數的用途或者功用為佳

在 Python 常見的命名法為蛇形命名法 (snake_case)，

變數通常為英文字母開頭，

若要使用多個單字來增加變數的可讀性則以底線取代空格連接，

雖說 Python 支援使用者以中文做為變數名稱，

但一般在程式設計中卻不會使用中文，

除了中文變數名稱需要切換輸入法來撰寫程式碼之外，

中文英文之間其實還有編碼上的差異，

若成員中有其他語系的設計者對其會是一種困擾，

四則運算即是指加( + )、減 ( - )、乘 ( * )、除 ( / ) ，

當然還有一些延伸的運算像是餘數 ( % ) 以及整除 ( // )等，

或是次方 ( ** )、立方 ( *** ) 這些在運算都是很常見的運算符號，

這些運算符號其實是有優先順序的，

順序優先次序分別為：

1. 次方 ： 像是立方、平方等

2. 乘法、除法、求餘( % )、求整除 ( // )

3. 加法、減法

基本上跟學校所學得先乘除後加減的概念符合，

若是程式設計的時候不再需要使用這個變數，

就能夠將其徹底從記憶體中移除來節省空間，

在 Python 中使用：

del 變數名稱

就能夠將這個變數刪除，

以上就是今天要帶大家來看的

Python 基礎：變數與基本運算

當然這僅是一個基本的概念，

給予非本科系出身或者剛入門的程式設計者做一個參考，

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Python 內建函式 exec與 eval的差異

之前介紹過 Python 的函式入門，

那屬於使用者自訂的函式，

其實 Python 內建有許多函式可用，

這就是今天要來談的主題

Python 內建函式 exec與 eval的差異

exec 與 eval 兩者非常的相似，

用法上也很雷同，

其後可以帶兩個以字典表示的廣域變數與區域變數作為參數

範例程式碼如下：

    """eval 與 exec"""

    a = 1

    b = 2

    exec('print(int(a)+int(b))', {'a': '2', 'b': '3'})

    print(a, b)

    eval('print(int(a)+int(b))', {'a': '4', 'b': '5'})

    print(a, b)

    print(exec(input('please enter ：')))

    print(eval(input('please enter ：')))

使用 help() 分別查詢 exec與eval 兩者，

說明上大同小異

上面的範例程式執行的結果可以發現，

同樣執行 a+b 都不影響原本 a與b 的初始值

a = 1

b = 2

那為何要多此一舉，

不直接寫 Python 的程式碼呢?

這是因為 exec與eval 兩者，

能夠以動態方式執行使用者自訂的程式碼，

若將範例程式碼寫成文字檔丟給 Python 程式讀取，

不就能達到動態修改並執行程式碼了，

不過相對的也造成了部分的安全性問題。

不過在範例程式中讓使用者輸入執行的運算時，

可以看到 exec 的執行結果為 None ，

這是由於 exec 並不回傳執行的結果，

而 eval 能將運算結果傳回，

這就是兩者很顯著的差異，

以上就是今天要介紹的主題

Python 內建函式 exec與 eval的差異

Python 基礎：認識關係運算子與邏輯運算子

在程式設計的基礎中，

除了資料型態( data type )很重要以外，

運算與關係的闡釋也是相當常用的，

今天就來介紹下：

Python 基礎：認識關係運算子與邏輯運算子

關係運算子

簡單的講就是用來比較兩者之間大小關係的運算單元，

也就是大於( > )、小於 ( < )、等於 ( == )、大於等於 ( >= )、小於等於 ( <= )、不等於( != ) 

通常用在比較兩者的大小關係。

一般來說會有兩個資料來做比較，

Python 比較特殊，

能夠判別多項拼接起來的關係運算式，

舉例來說：

a = 10
b = 20
c = 30

print(a > b)
print(b < c)
print(a < b < c)
print(a > b > c)

執行的結果為

• False
• True
• True
• False

最後的兩種關係運算式在 C/C++ 中，

是不允許這樣使用的。

邏輯運算子

邏輯運算子指的是 and 、or、not，

主要是用來條件判別，

使用 and 時，

前後兩個條件必須都成立才為 true，

只要有一個條件不成立就為 false；

而 or 則是前後兩個條件只要有一個成立就為 true，

兩個條件都不成立則為 false；

not 表示反義，

只要後面接的條件成立就為 false，

不成立就為 true。

從範例來看會比較清楚些：

a = 10
b = 20
c = 30

print((a > b) and (b < c))
print(not (a > b) and (b < c))
print((a < b < c) or (a > b > c))

可以看到結果為：

• False
• True
• True

如果條件沒有額外括號的話，

跟先乘除、後加減一樣，

邏輯運算子也有優先順序的

式子裡先判別 not ，再執行 and 最後才運算 or 

同樣也上面範例來看：

print(not a > b and b > c or a > c)

這個關係式的結果會是：

• false

以上就是今天要介紹的主題：

Python 基礎：認識關係運算子與邏輯運算子

Python 基礎：認識編碼與字元集

眾所皆知電腦只認得數字的 0 與 1 ，

一般使用的文字都需要經過編碼的動作將其存成數字，

最後再傳給電腦計算處理，

而編碼的規則就是依照字元集來進行，

今天就簡單介紹下

Python 基礎：認識編碼與字元集

首先認識下幾個常見的編碼

ASCII 碼

電腦最小的儲存單位是 bit (位元)，

將一個字元以 8個位元由 0 與 1 組成的數字表示，

就成了所謂的 ASCII 表。

在 Python 中，

使用

chr(x)

來輸出一個 ASCII 或 Unicode 字元。

例如： ASCII 表的 97 代表著英文字母： a

Unicode 碼

ASCII 碼對於英文語系的國家在使用上是不會有多大問題的，

不過地球上有許多不同的語言，

而 ASCII 能容納的字元有限，

為了能讓地球上所有的電腦能夠溝通，

所以有 Unicode碼的設計。

在 Python 中，

使用 

ord(x)

來輸出一個 Unicode 的字元。

utf-8 碼

utf-8 是針對 Unicode字元集的可變長度編碼的方式，

在網際網路上使用特別廣泛，

它使用了 1 ~ 4 個 byte 來表示一個字元。

實際應用

以上就是關於各編碼的字元集的介紹，

在 Python 中，

沒有所謂的字元 ( character ) 資料型態，

即使是一個字元的也稱之為字串 ( string )。

在 Python 內部使用 str 這個資料型態沒有問題，

當今天要與外界交換資料時，

特別是在網際網路上以及使用中文的時候，

常出現亂碼，

這是因為編碼型態不同造成，

所以必須將原有的 str 轉為 bytes 型態來使用。

在字串前面加上一個 b，

b'字串'

表示此字串的 bytes 資料。

字串轉 bytes 資料

將字串轉為 bytes資料稱之為編碼，

使用 encode() 來轉換：

stringA = '李'

stringA_to_Bytes = stringA.encode('字元集')

這字元集，

就是使用 "ascii"、"utf-8"、"unicode" 等等上述的編碼方式

bytes 資料轉字串

相反的，

將 bytes資料轉為字串到 Python 來使用，

則需要以 decode() 來轉換：

stringB = stringA_to_Bytes.decode('字元集')

以同樣的字元集來解碼即可。

同樣的字使用不同的編碼方式會有不同的值，

若在程式設計的過程中出現亂碼，

多為編碼的問題所致。