# 变量进阶（理解）
## 目标
* 变量的引用
* 可变和不可变类型
* 局部变量和全局变量
## 01. 变量的引用
> * 变量 和 数据 都是保存在 **内存** 中的
> * 在 `Python` 中 **函数 的 参数传递** 以及 **返回值** 都是靠 **引用** 传递的
### 1.1 引用的概念
在 `Python` 中
* **变量** 和 **数据** 是分开存储的
* **数据** 保存在内存中的一个位置
* **变量** 中保存着数据在内存中的地址
* **变量** 中 **记录数据的地址**，就叫做 **引用**
* 使用 `id()` 函数可以查看变量中保存数据所在的 **内存地址**
> 注意：如果变量已经被定义，当给一个变量赋值的时候，本质上是 **修改了数据的引用**
>
> * 变量 **不再** 对之前的数据引用
> * 变量 **改为** 对新赋值的数据引用
### 1.2 `变量引用` 的示例
在 `Python` 中，变量的名字类似于 **便签纸** 贴在 **数据** 上
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### 1.3 函数的参数和返回值的传递
（1）在 `Python` 中，函数的 **实参**是靠 **引用** 来传递来的
```python----------------------------------------------------------------------
def test(num):
print("在函数内部%d对应的内存地址是%d"%(num,id(num)))
a = 10#定义一个变量
print("a变量保存数据内存地址是%d"%(id(a)))#数据的地址本质上是一个数字
test(a)#此刻调用test函数，将变量a这个实参传递到函数内部。调用函数test，传过去的是a的引用（地址）不是数据，这时候跳转到第一步函数中，解释器先来准备一个num的变量，并且让这个变量来引用a的引用
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（2）函数的 **返回值**也是靠 **引用** 来传递来的
注意：如果函数是有返回值的，我们不定义一个变量去接受，程序不会出错，但是无法获得函数的结果
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def test(sum):
# 1.定义一个字符串变量
result = "hello"
print("函数要返回的地址是%d" % id(result))
# 2.将字符串变量返回
return result #返回值返回的也是变量的引用不是数据
a = 10 #定义一个数字变量
r = test(a)#注意：如果想要函数的返回结果，需要定义一个变量来接受这个返回结果
print("%s内存地址是%d"%(r,id(r))) #说明返回值返回的也是变量的引用不是数据
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## 02. 可变和不可变类型
* **不可变类型**，内存中的数据不允许被修改：
* 数字类型 `int`, `bool`, `float`, `complex`, `long(2.x)`
* 字符串 `str`
* 元组 `tuple`
* **可变类型**，内存中的数据可以被修改：(可以append，pop，remove等操作)
* 列表 `list`
* 字典 `dict`
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> 注意：字典的 `key` **只能使用不可变类型的数据**（不能用列表和字典）
**注意**
1. **可变类型**的数据变化，是通过 **方法** 来实现的
2. 如果给一个可变类型的变量，赋值了一个新的数据，**引用会修改**
* 变量 **不再** 对之前的数据引用
* 变量 **改为** 对新赋值的数据引用
### 哈希 `(hash)`
* `Python` 中内置有一个名字叫做 `hash(o)` 的函数
* 接收一个 **不可变类型** 的数据作为 **参数**
* **返回** 结果是一个 **整数**
* `哈希` 是一种 **算法**，其作用就是提取数据的 **特征码（指纹）**
* **相同的内容** 得到 **相同的结果**
* **不同的内容** 得到 **不同的结果**
* 在 `Python` 中，设置字典的 **键值对** 时，会首先对 `key` 进行 `hash` 已决定如何在内存中保存字典的数据，以方便 **后续** 对字典的操作：**增、删、改、查**
* 键值对的 `key` 必须是不可变类型数据：比如 hash(())可以；hash({})不可以是可变类型
* 键值对的 `value` 可以是任意类型的数据
## 03. 局部变量和全局变量
* **局部变量** 是在 **函数内部** 定义的变量，**只能在函数内部使用**
* **全局变量** 是在 **函数外部定义** 的变量（没有定义在某一个函数内），**所有函数** 内部 **都可以使用这个变量**
> 提示：在其他的开发语言中，大多 **不推荐使用全局变量** —— 可变范围太大，导致程序不好维护！
### 3.1 局部变量
* **局部变量** 是在 **函数内部** 定义的变量，**只能在函数内部使用**
* 函数执行结束后，**函数内部的局部变量，会被系统回收**
* 不同的函数，可以定义相同的名字的局部变量，但是 **彼此之间** 不会产生影响
#### 局部变量的作用
* 在函数内部使用，**临时** 保存 **函数内部需要使用的数据**
#### 局部变量的生命周期
* 所谓 **生命周期** 就是变量从 **被创建** 到 **被系统回收** 的过程
* **局部变量** 在 **函数执行时** 才会被创建
* **函数执行结束后** 局部变量 **被系统回收**
* **局部变量在生命周期** 内，可以用来存储 **函数内部临时使用到的数据**
### 3.2 全局变量
* **全局变量** 是在 **函数外部定义** 的变量，所有函数内部都可以使用这个变量
```python
# 定义一个全局变量
num = 10
def demo1():
print(num)
def demo2():
print(num)
demo1()
demo2()
print("over")
```
**注意**：函数执行时，**需要处理变量时** 会：
1. **首先** 查找 **函数内部** 是否存在 **指定名称 的局部变量**，**如果有，直接使用**
2. 如果没有，查找 **函数外部** 是否存在 **指定名称 的全局变量**，**如果有，直接使用**
3. 如果还没有，程序报错！
#### 1) 函数不能直接修改 `全局变量的引用`
* **全局变量** 是在 **函数外部定义** 的变量（没有定义在某一个函数内），**所有函数** 内部 **都可以使用这个变量**
> 提示：在其他的开发语言中，大多 **不推荐使用全局变量** —— 可变范围太大，导致程序不好维护！
* 在函数内部，可以 **通过全局变量的引用获取对应的数据**
* 但是，**不允许直接修改全局变量的引用** —— 不能使用赋值语句修改全局变量的值
如果使用赋值语句在函数内部想修改局部变量，名字和全局变量一样，结果则是函数内部会定义出一个局部变量，但是无法修改全局变量，函数结束后局部变量就会消失。
> 注意：只是在函数内部定义了一个局部变量而已，只是变量名相同 —— 在函数内部不能直接修改全局变量的值
#### 2) 在函数内部修改全局变量的值
* 如果在函数中需要修改全局变量，需要使用 `global` 进行声明
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#### 3) 全局变量定义的位置
* 为了保证所有的函数都能够正确使用到全局变量，应该 **将全局变量定义在其他函数的上方**
```python
a = 10
def demo():
print("%d" % a)
print("%d" % b)
print("%d" % c)
b = 20
demo()
c = 30
```
**注意**
* 由于全局变量 c，是在调用函数之后，才定义的，在执行函数时，变量还没有定义，所以程序会报错！
#### 4) 全局变量命名的建议
* 为了避免局部变量和全局变量出现混淆，在定义全局变量时，有些公司会有一些开发要求，例如：
* 全局变量名前应该增加 `g_` 或者 `gl_` 的前缀
对着变量名称右击点击refactor-rename就可以修改所有的同样变量名称