Question

这节我们将探讨Python最基本的赋值语句和数字的数据类型。

2.2.1 变量与赋值

变量是我们广为熟悉的概念。程序语言中的变量和数学上的变量类似，如果需要对x赋值3，执行下面语句：

>>> x = 3

这样程序将会为变量x申请地址并存储它。“=”的这个操作称为赋值。如果再执行：

>>>x*2
6

图2-1 变量与地址

那么结果返回3*2的值，但注意运行后x的值仍为3，如果希望保存6的值，可写成x=x*2或x*=2。不过，Python的变量是不可变对象，读者可能会感到疑惑，x*=2这个语句就已经让x的值发生了改变，为什么还说变量是不可变的呢？实际上，如果变量的值发生改变，Python会自动创建另一个对象申请另一块的内存，并改变变量的对象引用，如图2-1所示。这样做的优点是减少了重复的值对内存空间的占用，而缺点则是每次修改变量都需要重新开辟内存单元，给执行效率带来一定影响。下面的代码清单2-1给出了一个例子。

代码清单2-1 变量与赋值

print '''变量与赋值
'''
x=3
print x
# result: 3
print id(x)  # 查看
x的内存地址，每次运行都会发生变化
#result: 39011144
x*=2
print x
#result: 6
print id(x)  # 再次查看
x的内存地址，每次运行都会发生变化，但内存必然会变化
#result: 39011108

*代码详见：示例程序/code/2-2.py

2.2.2 数字数据类型

数字的基本数据类型可分为整数、浮点数、布尔值。创建变量时，Python不需要声明数据类型，Python能够自动识别数据类型。x=3的数据类型是整数，而x=3.3的数据类型是浮点数，函数type（x）可以查看数据的数据类型。布尔值只有True和False两种值，支持and、not、or三种运算，这在2.1.4节中已经介绍到。

和数学运算不同的地方是，Python的整数结果仍然是整数，如果操作符两端其中一个操作数是浮点数，那么运算结果是浮点数。如：

1+2=>整数
3
1.0+2=>浮点数
3.0

整数运算的结果永远是精确的，而浮点数运算的结果不一定是精确的。计算机的内存是有限的，无法存储无限位的小数。Python的浮点数实际上是双精度浮点数，在C中称为double类型，具体存储方式读者可以参考维基百科^[1] 。举一个丢失精度的例子，如果在Shell输入：

>>>1/10**9*10**9
>>>0

结果返回0，这是因为1除以10的9次方的数太小，计算机只存储到前面的0，除法过后返回了结果0，然后0乘以任何数都返回0，最后导致精度的丢失。所以在数值计算算法的设计上，常常要考虑精度丢失的问题，有时候一个好的办法是改变运算顺序：

>>>1*10**9/10**9
>>>1

[1] http://en.wikipedia.org/wiki/Double_precision。