变量是什么？

一个记分的游戏需要记住一个数字，不断往上加，最后把它显示出来。这个数字不能直接写进代码里，因为每次有人玩，它都不一样。所以程序在内存中留出一个位置，给它起个名字，比如 score，每当需要当前的值时就使用这个名字。

变量是如何工作的

在程序运行过程中，变量会经历三件事：

1. 创建。 程序为一个值预留内存，并给它加上一个名字。在 Python 中，第一次给这个名字赋值时就会创建变量。在 Java 和 C 中，你要先带着类型声明变量，比如 int score;。
2. 赋值。 用 = 把一个值存到这个名字下。再次赋值会替换掉旧的值。
3. 使用。 名字出现在表达式中的任何地方，程序都会读取它在那一刻存放的值。

score = 0
print("Start:", score)

score = score + 10
print("After one point:", score)

score = score * 2
print("Doubled:", score)

Start: 0
After one point: 10
Doubled: 20

在每一行赋值语句中，先用 score 当时的值算出右边的结果，再把结果存回同一个名字下。名字保持不变，它存放的值却在变化。

等号的意思是“存入”

在数学里，x = x + 1 无解。在程序里，它是一条普通的指令：取出 x 当前的值，加 1，再把结果存回 x。= 是赋值运算符，它总是把右边的值放进左边的名字里。

要判断两个值是否相等，编程语言用的是另一个运算符 ==。表达式 x == 5 不会改变任何东西，它只会得出 True 或 False，也就是一个布尔值。

数学中的含义和这里有关联，但并不相同。在代数中，2x + 3 = 7 里的 x 代表一个需要求解的未知数。在程序中，变量存放的是一个已知的值，这个值会随着程序运行而改变。

变量和数据类型

每个值都有类型：整数、小数、文本、布尔值、列表。不同语言的区别在于变量本身是否有类型。

在 Python 和 JavaScript 中，类型由值携带，一个变量在不同时刻可以存放不同类型的值。这叫作动态类型：

value = 42
print(value, type(value))

value = "forty-two"
print(value, type(value))

42 <class 'int'>
forty-two <class 'str'>

在 Java、C 和 C++ 中，变量有一个在声明时就确定的固定类型。这叫作静态类型：如果代码试图把文本存进 int 变量，编译器会在程序运行之前就拒绝它。

int age = 30;          // Java: type, name, value
String name = "Rosa";

let age = 30;          // JavaScript: can be reassigned
const PI = 3.14159;    // cannot be reassigned

在 C 语言中，类型还决定了变量占用多少内存。在几乎所有现代系统上，int 占 4 个字节，double 占 8 个，char 正好占 1 个。要用一个名字保存许多值，比如游戏中的所有分数，就要用数组或列表，并通过位置访问每个值，比如 scores[0]。

盒子和标签

一种常见的说法是把变量想象成一个装着值的盒子。这个比喻很适合 C 语言：int x; 确实是一块固定的内存区域，y = x; 会把值复制到另一块区域。

Python 的工作方式更像标签。每个值都是一个对象，变量是贴在对象上的名字。当两个名字指向同一个列表时，区别就显现出来了：

x = 5
y = x
y = y + 1
print(x, y)

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

5 6
[1, 2, 3, 4]

对于数字，y = y + 1 创建了一个新数字，并把标签 y 移到它上面，所以 x 仍然指向 5。对于列表，b = a 什么都没有复制：两个名字指向同一个列表，所以通过 b 做的修改，通过 a 也能看到。如果你想要一个独立的列表，就写 b = a.copy()。Java 和 JavaScript 中的对象和数组也是这样。

作用域：变量在哪里存在

变量只在程序的一部分范围内可见，这个范围叫作它的作用域。在函数内部创建的变量是局部变量：它在函数运行期间存在，函数返回后就消失了。在文件顶层创建的变量是全局变量，在整个文件中都可以读取。

局部变量更容易理解，因为所有能修改它的代码行都在同一个函数里。出于相反的原因，依赖大量全局变量的程序更难调试。

变量命名

好的名字能说明值的含义：total_price、is_logged_in、retries_left。大多数语言都遵循相同的规则：

• 名字由字母、数字和下划线组成，不能以数字开头；
• 名字不能是语言的关键字，比如 if、for 或 class；
• 名字区分大小写，所以 total 和 Total 是两个不同的变量。

不同语言的命名风格不同。Python 用 snake_case（user_name），Java 和 JavaScript 用 camelCase（userName）。永远不应改变的值通常用大写命名，比如 MAX_SIZE。

常见错误

在变量有值之前就使用它。 Python 会以 NameError 停止：

price = 19.99
print(total)

NameError: name 'total' is not defined

名字拼错时也会出现同样的错误，因为对计算机来说，totla 和 total 是两个不同的名字。

把 == 写成了 =。 在 Python 中，if x = 5: 是语法错误，所以你马上就会发现。在 C 和 JavaScript 中，if (x = 5) 是合法的代码：它把 5 存入 x，条件永远为真。程序照常运行，却给出错误的结果，这是一种可能要花很长时间才能找到的逻辑错误。

让一个变量身兼两职。 一个变量在函数开头存放价格、在末尾存放数量，程序仍然能运行，但每个读代码的人都得记着它当前代表的是哪种含义。给每种含义起一个自己的名字。

下一步学什么

变量存放值，下一步就是了解值有哪些种类：阅读布尔值是什么了解真和假，阅读数组是什么了解如何用一个名字保存多个值。Python 变量指南更详细地介绍了赋值、命名规则和多重赋值，而 Python 课程从第一课起就会让你编写和修改变量。