Python 数字数据类型用于存储数值。
数据类型是不允许改变的,这就意味着如果改变数字数据类型的值,将重新分配内存空间。
Python3 中有六个标准的数据类型:
Number(数字)
String(字符串)
List(列表)
Tuple(元组)
Set(集合)
Dictionary(字典)
Python3 的六个标准数据类型中:
不可变数据:(3 个):Number(数字)、String(字符串)、Tuple(元组);
可变数据:(3 个):List(列表)、Dictionary(字典)、Set(集合)。
Python3中number 支持 int、float、bool、complex(复数)。
在Python 3里,只有一种整数类型 int,表示为长整型,没有 python2 中的 Long。
下面看个简单例子:关于python中数据的存储形式
a = 10
list1 = [1,2,3,4]
string = 'aaa'
set = (1,2,3,4)
tuple1 = (1,2,3,4)
dict1 = {1:2,2:3}
注意:可以看到number类型和string类型的指存放在frames(栈)中,而其他的类型的指存放在Objects(堆)中。
那么这是为什么?
首先,计算机中关于各种数据的存储都需要一个存储位置,如:1.寄存器、2.栈内存、3.堆内存、4.常量池、5.非RAM存储区等。
这里简要说明一下关于各种存储的存储方式:
1.寄存器
最快的存储区,位于处理器内部,但是数量极其有限。所以寄存器根据需求进行自动分配,无法直接人为控制。
2.栈内存
位于RAM当中,通过堆栈指针可以从处理器获得直接支持。堆栈指针向下移动,则分配新的内存;向上移动,则释放那些内存。这种存储方式速度仅次于寄存器。
(常用于存放对象引用和基本数据类型,而不用于存储对象)
3.堆内存
堆内存是区别于栈区、全局数据区和代码区的另一个内存区域。堆允许程序在运行时动态地申请某个大小的内存空间。
4.常量池
常量(字符串常量和基本类型常量)通常直接存储在程序代码内部(常量池)。这样做是安全的,因为它们的值在初始化时就已经被确定,并不会被改变。
5.非RAM存储区
如果数据完全存活于程序之外,那么它可以不受程序的任何控制,在程序没有运行时也可以存在。
现在在来看python中数据在计算机存储的方式
在上述例子中可以看到number和string类型的数据直接存放在Frames中,也就是直接存放在栈内存中。存的内容是申明的变量+变量的值。而list、tuple、dict、set在栈内存中存放的是一个引用地址,地址指向堆内存空间,在堆内存空间存放着定义的具体的指。
总结:一般来讲简单的数据类型如数字Number和字符串String的值以及对象的引用都是存放在栈内存中,堆内存用于存放对象引用指向的值。
数字Number类型的几种数学运算
1.+、-、*、/ 加减乘除
a = 10
b = 5
c = a+b
d = a-b
e = a*b
f = a/b
print(c,d,e,f)
2.//、**、%除法取整、幂运算、取余
a = 10
b = 3
c = a//b
d = a**b
e = a%b
print(c,d,e)
注意:/的作用是除法,如10/4=2.5, //的作用是取商,如10//4=2,%是除法取余,如10%3=1
下面看一个有趣的例子
a = -10
b = 3
c = 4
d = 2
print(a//b,a//c,a//d)
print(a%b,a%c,a%d)
结果:why? 为什么不是-3,-3,-5,-1 ,-2,0
其实这是因为在数学中,关于负数的运算规则
自然数的取模运算的定义是这样的:
如果a和d是两个自然数,d非零,可以证明存在两个唯一的整数 q 和 r,满足 a = qd + r 且0 ≤ |r| < |d| r为余数,q为商
注意:python中规定向负无穷取整
例子:
-9%7:那么满足上面定义的规则就是 -9 = 7(-2)+5,那么5就是余数,(-2)就是商
9%-7:那么满足上面定义的规则就是9 = -7(-2)-5,那么-5就是余数,-2为商
如此只剩一个问题:那就是关于商的确定如,9 = -7(-2)-5,为什么不是9 = -7(1)-2?
还是上面谈到的关于python中的规定:向负无穷取整
那么什么是向负无穷取整?如9/7=1.28 如果9/-7向负取整为 -2,所以-10%3向负取整就是商为-4.
上述的例子实现过程如下:
-10%3 :-10 = 3(-4)+2
-10%4 : -10 = 4(-3)+2
-10%5 : -10 = 5*(-2)+0
所以取余结果为 2,2,0,取商结果为-4,-3,-2
数字的逻辑运算
python中逻辑运算有and、or、not
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 False,否则它返回 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 |
v1 = 1 or 3
v2 = 1 and 3
v3 = 0 and 2 and 1
v4 = 0 and 2 or 1
v5 = 0 and 2 or 1 or 4
v6 = 0 or False and 1
print(v1,v2,v3,v4,v5,v6)
科普:python中所有的数据类型都可以转换为布尔值,Number类型中除0之外的所有值都为True,0为False,容器类型中,None型为False,其他都为True。字符串中空串转换为Fasle,其他都为True。
python中身份运算符
运算符 | 描述 | 实例 |
---|---|---|
is | is 是判断两个标识符是不是引用自一个对象 | x is y, 类似 id(x) == id(y) , 如果引用的是同一个对象则返回 True,否则返回 False |
is not | is not 是判断两个标识符是不是引用自不同对象 | x is not y , 类似 id(a) != id(b)。如果引用的不是同一个对象则返回结果 True,否则返回 False。 |