LU02c - Variablen in Python

Wir haben uns bereits ein wenig mit Strings vertraut gemacht, als wir mit Benutzereingaben zu tun hatten. Wenden wir uns nun anderen Variablentypen zu, die in Python häufig verwendet werden.

Eine Variable kann man sich als einen Behälter vorstellen, in dem Informationen eines bestimmten Typs gespeichert werden können. Beispiele für diese verschiedenen Typen in Python sind Text (string), ganze Zahlen (int), Fließkommazahlen (float) und ob etwas wahr oder falsch ist (bool). Ein Wert wird einer Variablen mit dem Gleichheitszeichen (=) zugewiesen.

months = 12

In der obigen Anweisung wird der Wert 12 einer Variablen namens months zugewiesen. Die Anweisung könnte wie folgt gelesen werden: „der Variablen months wird der Wert 12 zugewiesen“.

Der Wert einer Variablen kann mit Hilfe des +-Zeichens mit einer Zeichenkette verbunden werden, wie im folgenden Beispiel zu sehen ist.

text = 'contains text'
whole_number = 123
floating_point = 3.141592653
true_or_false = True
 
print('Text variable: ' + text)
print('Integer variable: ' + str(whole_number))
print('Floating-point variable: ' + str(floating_point))
print('Boolean: ' + str(true_or_false))

Text variable: contains text
Integer variable: 123
Floating-point variable: 3.141592653
Booolean: true

Eine Variable existiert ab dem Zeitpunkt ihrer Deklaration, und ihr Anfangswert bleibt erhalten, bis ihr ein anderer Wert zugewiesen wird. Sie können den Wert einer Variablen mit einer Anweisung ändern, die den Variablennamen, ein Gleichheitszeichen und den neu zuzuweisenden Wert enthält.

number = 123
print('The value of the variable is ' + str(number))
 
number = 42
print('The value of the variable is ' + str(number))

The value of the variable is 123
The value of the variable is 42

Schauen wir uns die Ausführung des vorangegangenen Programms Schritt für Schritt an:

1. Wenn eine Variable zum ersten Mal im Programm auftaucht, erstellt der Computer einen „benannten Container“ für die Variable. Dann wird der Wert auf der rechten Seite des Gleichheitszeichens in diesen benannten Container kopiert.
2. Wann immer eine Variable in einem Programm durch ihren Namen referenziert wird - hier wollen wir die Zeichenkette „The value of the variable is “ gefolgt vom Wert der Zahlenvariablen ausgeben - wird ihr Wert aus einem Container mit dem entsprechenden Namen abgerufen.
3. Die Variable wird dann wieder über ihren Namen im Programm referenziert - es wird ein neuer Wert in den Container gelegt
4. Die Variable wird dann wieder über ihren Namen im Programm referenziert - wir wollen wieder die Zeichenkette „The value of the variable is “, gefolgt vom Wert der Zahlenvariablen, ausgeben. Wir fahren wie gewohnt fort, indem wir den Wert von number aus einem Container mit seinem Namen abrufen.

Im Gegensatz zu anderen Programmiersprachen können Sie eine Variable auch umdefinieren, um einen anderen impliziten Typ zu erhalten:

number = 123
print('The value of the variable is ' + str(number))
 
number = 42.6
print('The value of the variable is ' + str(number))

The value of the variable is 123
The value of the variable is 42.6

Im ersten Beispiel hatte die Variable number in Zeile 1 den Typ int und wurde in Zeile 4 einem anderen Typ int neu zugewiesen. Im zweiten Beispiel hatte die Variable number in Zeile 1 den Typ int und wurde in Zeile 4 dem Typ float neu zugewiesen. Das ist in Python völlig in Ordnung, kann aber seltsam wirken, wenn man aus anderen Sprachen wie z.B. Java kommt.

Wenn Sie an bestimmte andere Programmiersprachen wie Java gewöhnt sind, haben Sie vielleicht schon explizite Typendeklarationen gesehen, wie z.B.:

boolean myBool = false;
int value = 10;

In Python ist dies nicht notwendig, und Python-Variablen müssen nicht explizit deklariert werden, um Speicherplatz zu reservieren. Die Deklaration erfolgt automatisch, wenn Sie einer Variablen einen Wert zuweisen. Python ist intelligent genug, um zu verstehen, welche Operationen Sie erreichen wollen, und wird entsprechend handeln.

Ein Beispiel ist das folgende Programm:

number1 = 1
number2 = 2
print(number1/number2)

0.5

in Java würde es folgendermassen aussehen:

int number1 = 1;
int number2 = 2;
System.out.println(number1/number2);

0

Wir werden hier an dieser Stelle nicht zu sehr auf die Mechanismen der Typendeklaration in Python eingehen, aber Sie können hier mehr darüber lesen.

Die Benennung von Variablen ist ein grundlegender Aspekt bei der Beschreibung eines Programms. Schauen wir uns zwei Beispiele an.

a = 3.14
b = 22.0
c = a * b * b
 
print(c)

1519.76

pi = 3.14
radius = 22
surface_area = pi * radius * radius
 
print(surface_area)

1519.76

Die beiden vorangegangenen Beispiele funktionieren auf die gleiche Weise und geben das gleiche Ergebnis aus. Eines davon ist jedoch viel verständlicher. Hier geht es darum, den Flächeninhalt eines Kreises zu berechnen. In der ersten Zeile wird der Wert von pi definiert, in der zweiten der Radius des Kreises und in der dritten die Fläche berechnet.

Die Benennung von Variablen unterliegt bestimmten Beschränkungen. Variablennamen dürfen bestimmte Sonderzeichen, wie Ausrufezeichen (!), nicht enthalten. Leerzeichen sind ebenfalls nicht erlaubt, da sie dazu dienen, Teile von Befehlen zu trennen. Anstelle von Leerzeichen wird in vielen Programmiersprachen zur Abgrenzung von Wörtern entweder eine als snake_case oder camelCase bekannte Schreibweise verwendet.

camelCaseVariable = 7 # will work, but not convention in Python
snake_case_variable = 7 # this is the format recommended by Python

Folgende Punkte sind aus den BZZ-Codingstandards kopiert und für die Variablenbezeichner wichtig:

Sprechende Bezeichner

Ein sprechender Bezeichner sagt etwas über den Sinn und Zweck einer Komponente aus. Durch den Einsatz von sprechenden Bezeichnern werden viele Kommentare überflüssig.

	Die Bezeichner (Namen) von Klassen, Funktionen, Attributen, Variablen und Konstanten müssen sprechend sein.
	Alle Bezeichner (Namen) werden in Englisch geschrieben.
	Schleifenzähler innerhalb einer kurzen Iteration (max. 5 Zeilen) dürfen auch kürzere Variablennamen wie i, j verwenden.

Beispiel

total_marks = 0
i = 0
while i < 3:
    mark = input('Note >')
    total_marks = total_marks + int(mark)
    i = i + 1
average = total_marks / 3
print('Durchschnitt: ' + str(average))

Schreibweise

Durch eine einheitliche Schreibweise verbessern Sie die Lesbarkeit Ihres Sourcecodes.

Vermeide Sonderzeichen, Leerzeichen und Umlaute in allen Bezeichnern, sowie in Datei- und Ordnernamen.

Variablen, Konstanten und Funktionen

	Die Bezeichner von Funktionen und Variablen bestehen aus Kleinbuchstaben.
	Zusammengesetzte Bezeichner werden in snake_case geschrieben (z. B. get_fullname)
	Konstanten werden nur mit Grossbuchstaben geschrieben (z.B. PI).

Beispiel

def main():
    PI=3.14159
 
    radius=float(input('Radius >'))
    circumference=2*radius*PI
    circular_area = radius*radius*PI

© Kevin Maurizi

Diese Theorieseite ist eine übersetzte und angepasste Seite von Scott Morgan, verwendet unter CC BY NC SA.