Переменные и динамическая типизация

Переменная – имя, привязанное к области памяти, где хранится значение.

Удобная аналогия – подписанная коробка на складе: на коробке написано имя («возраст», «имя_пользователя»), а внутри лежит содержимое, которое можно доставать и заменять на другое, не меняя подпись на коробке.

В Python переменная создаётся присваиванием – оператором =:

age = 16

Важно сразу отвыкнуть от школьной привычки читать = как «равно». Здесь это не сравнение, а команда: «вычисли то, что справа, и положи результат в коробку с именем age». Поэтому запись вида 5 = age в Python не имеет смысла и работать не будет – команда всегда читается справа налево.

Одной и той же переменной можно присвоить новое значение в любой момент – предыдущее при этом безвозвратно теряется, никакой «истории» Python не хранит:

age = 16
print(age)   # 16
age = 17
print(age)   # 17 – старое значение уже недоступно

Справа от = может стоять не только готовое значение, но и выражение – Python сначала вычислит его, и только потом положит результат в переменную:

age = 17
age_next_year = age + 1   # сначала посчитали 17 + 1, потом сохранили
print(age_next_year)      # 18

Значение одной переменной можно скопировать в другую. После этого переменные живут независимо: изменение первой не затрагивает вторую, потому что в момент присваивания было скопировано само значение, а не связь между именами:

a = 10
b = a        # b получила копию значения: 10
a = 99       # меняем только a
print(a, b)  # 99 10 – b осталась прежней

Переменная появляется только в тот момент, когда ей что-нибудь присвоили. Попытка использовать имя, которому ещё ничего не присваивали, останавливает программу:

print(score)

NameError: name 'score' is not defined

Это та же самая ошибка, что и при опечатке в имени функции из прошлого урока, и причина у неё обычно такая же. Три самых частых случая:

• переменную забыли создать до её использования;
• в имени опечатка: создали user_age, а пишете user_age_;
• перепутан регистр: создали age, а обращаетесь к Age – для Python это разные имена.

У имени переменной в Python есть формальные правила:

• начинается с буквы или символа _, но никогда с цифры;
• дальше может содержать буквы, цифры и _ в любом порядке;
• регистр важен – age и Age для Python это две разные, никак не связанные переменные;
• нельзя брать ключевые слова языка – служебные слова, из которых состоят конструкции Python: if, for, while, class, def, import, return и другие. Попытка написать class = 9 приводит к SyntaxError – Python ждёт здесь объявление класса, а не переменную.

Отдельно стоит случай встроенных функций вроде print, type, input. Формально print = 5 написать можно – это не ключевое слово, и ошибки не будет. Но после этой строки имя print перестанет означать функцию вывода, и следующий же print("текст") упадёт с ошибкой. Так делать нельзя, хотя язык и не запрещает.

Технически буквы кириллицы тоже разрешены (возраст = 16 запустится без ошибок), но в профессиональной практике переменные называют латиницей – так проще, если код придётся показать, соединить с чужими библиотеками или просто набирать без переключения раскладки. Общепринятая в Python-сообществе конвенция – snake_case: слова из имени пишутся строчными буквами и разделяются _, например user_age, а не UserAge или userAge. В этом курсе будем следовать этой конвенции.

И последнее – не формальное правило, а вопрос качества кода: имя должно быть осмысленным. x = 16 работает так же, как age = 16, но через месяц (или в чужом коде) понять, что хранится в x, гораздо сложнее.

В некоторых языках программирования тип переменной нужно явно объявить заранее, до присваивания значения – например, в C++ пришлось бы написать int age = 16;, где int явно сообщает: «здесь всегда будет целое число». Такие языки называют языками со статической типизацией.

Python устроен иначе:

Динамическая типизация – тип переменной не объявляется заранее, а определяется автоматически, в момент присваивания, по тому значению, которое ей передали.

Более того, при переприсваивании тип той же самой переменной может смениться – Python не возражает, если в коробке с именем x сначала лежало число, а потом там оказался текст:

x = 5
print(type(x))       # <class 'int'>
x = "привет"
print(type(x))       # <class 'str'>

Встроенная функция type() показывает, с каким типом значения Python работает прямо сейчас. Вызывается она так же, как print() из прошлого урока: имя, скобки, аргумент внутри – type(x). Ей удобно проверять свои догадки о типах, и дальше в курсе мы будем к ней возвращаться.

Пока в примерах мелькнули два типа – int (целое число) и str (текст). Что именно они означают и какие ещё бывают, разберём в следующих уроках; сейчас достаточно понимать, что тип у значения есть всегда и Python определяет его сам.