Кратко о типизации языков программирования

Если достаточно формально подходить к вопросу о типизации языка Python, то можно сказать, что он относится к языкам с неявной сильной динамической типизацией.

Неявная типизация означает, что при объявлении переменной вам не нужно указывать её тип, при явной – это делать необходимо. В качестве примера языков с явной типизацией можно привести Java, C++ . Вот как будет выглядеть объявление целочисленной переменной в Java и Python.

• Java:

int a = 1 ;

• Python:

a = 1

Типы данных в Python

В Python типы данных можно разделить на встроенные в интерпретатор (built-in) и не встроенные, которые можно использовать при импортировании соответствующих модулей.

К основным встроенным типам относятся:

1. None (неопределенное значение переменной)
2. Логические переменные (Boolean Type)
3. Числа (Numeric Type)
   1. int – целое число
   2. float – число с плавающей точкой
   3. complex – комплексное число
4. Списки (Sequence Type)
   1. list – список
   2. tuple – кортеж
   3. range – диапазон
5. Строки (Text Sequence Type)
   1. str
6. Бинарные списки ( Binary Sequence Types )
   1. bytes – байты
   2. bytearray – массивы байт
   3. memoryview – специальные объекты для доступа к внутренним данным объекта через protocol buffer
7. Множества (Set Types)
   1. set – множество
   2. frozenset – неизменяемое множество
8. Словари (Mapping Types)
   1. dict – словарь

Модель данных

Рассмотрим как создаются объекты в памяти, их устройство, процесс объявления новых переменных и работу операции присваивания.

Для того, чтобы объявить и сразу инициализировать переменную необходимо написать её имя, потом поставить знак равенства и значение, с которым эта переменная будет создана.

Например строка:

b = 5

Объявляет переменную b и присваивает ей значение 5.

Целочисленное значение 5 в рамках языка Python по сути своей является объектом. Объект, в данном случае – это абстракция для представления данных, данные – это числа, списки, строки и т.п. При этом, под данными следует понимать как непосредственно сами объекты, так и отношения между ними (об этом чуть позже). Каждый объект имеет три атрибута – это идентификатор, значение и тип.

Идентификатор – это уникальный признак объекта, позволяющий отличать объекты друг от друга, а значение – непосредственно информация, хранящаяся в памяти, которой управляет интерпретатор.

При инициализации переменной, на уровне интерпретатора, происходит следующее:

• создается целочисленный объект 5 (можно представить, что в этот момент создается ячейка и число 5 «кладется» в эту ячейку);
• данный объект имеет некоторый идентификатор, значение: 5, и тип: целое число;
• посредством оператора = создается ссылка между переменной b и целочисленным объектом 5 (переменная b ссылается на объект 5).

import keyword
print("Python keywords: " , keyword.kwlist)

>>> keyword.iskeyword("try")
True

>>> keyword.iskeyword( "b" )
False

for _ in (0, 1, 2, 3, 4, 5):
    print("Hello")

Для того, чтобы посмотреть на объект с каким идентификатором ссылается данная переменная, можно использовать функцию id().

>>> a = 4
>>> b = 5
>>> id (a)
1829984576

>>> id (b)
1829984592

>>> a = b
>>> id (a)
1829984592

Как видно из примера, идентификатор – это некоторое целочисленное значение, посредством которого уникально адресуется объект. Изначально переменная a ссылается на объект 4 с идентификатором 1829984576, переменная b – на объект с id = 1829984592. После выполнения операции присваивания a = b, переменная a стала ссылаться на тот же объект, что и b.

Тип переменной можно определить с помощью функции type(). Пример использования приведен ниже.

>>> a = 10
>>> b = "hello"
>>> c = ( 1 , 2 )
>>> type (a)
< class 'int' >

>>> type (b)
< class 'str' >

>>> type (c)
< class 'tuple' >

Изменяемые и неизменяемые типы данных

В Python существуют изменяемые и неизменяемые типы.

К неизменяемым (immutable) типам относятся:

• целые числа (int);
• числа с плавающей точкой (float);
• комплексные числа (complex);
• логические переменные (bool);
• кортежи (tuple);
• строки (str);
• неизменяемые множества (frozen set).

• списки (list);
• множества (set);
• словари (dict).

Неизменяемость типа данных означает, что созданный объект больше не изменяется. Например, если мы объявим переменную k = 15, то будет создан объект со значением 15, типа int и идентификатором, который можно узнать с помощью функции id().

>>> k = 15
>>> id (k)
1672501744

>>> type (k)
< class 'int' >

Объект с id = 1672501744 будет иметь значение 15 и изменить его уже нельзя. Если тип данных изменяемый, то можно менять значение объекта.

Например, создадим список [1, 2], а потом заменим второй элемент на 3.

>>> a = [1, 2]
>>> id (a)
47997336

>>> a[1] = 3
>>> a
[ 1 , 3 ]

>>> id(a)
47997336

Как видно, объект на который ссылается переменная a, был изменен. Это можно проиллюстрировать следующим рисунком.

В рассмотренном случае, в качестве данных списка, выступают не объекты, а отношения между объектами. Т.е. в переменной a хранятся ссылки на объекты содержащие числа 1 и 3, а не непосредственно сами эти числа.

• ← Prev
• Next →