Biến trong Python

Trong Python, các biến được sử dụng để lưu trữ dữ liệu có thể được tham chiếu và thao tác trong quá trình thực thi chương trình. Biến về cơ bản là một tên được gán cho một giá trị. Không giống như nhiều ngôn ngữ lập trình khác, các biến Python không yêu cầu khai báo kiểu rõ ràng. Kiểu của biến được suy ra dựa trên giá trị được gán.

Các biến đóng vai trò là các phần giữ chỗ cho dữ liệu. Chúng cho phép chúng ta lưu trữ và sử dụng lại các giá trị trong chương trình của mình.

Ví dụ:

# Biến 'x' lưu trữ giá trị số nguyên 10
x = 5

# Biến 'name' lưu trữ chuỗi "Samantha"
name = "Samantha"

print(x)
print(name)

Đầu ra

5
Samantha

Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá khái niệm biến trong Python, bao gồm cú pháp, đặc điểm và các thao tác phổ biến.

Quy tắc đặt tên biến

Để sử dụng biến hiệu quả, chúng ta phải tuân thủ các quy tắc đặt tên của Python:

• Tên biến chỉ có thể chứa các chữ cái, chữ số và dấu gạch dưới (_).

• Tên biến không thể bắt đầu bằng một chữ số.

• Tên biến phân biệt chữ hoa chữ thường (myVar và myvar là khác nhau).

• Tránh sử dụng từ khóa Python (ví dụ: if, else, for) làm tên biến.

Ví dụ hợp lệ:

age = 21
_colour = "lilac"
total_score = 90

Ví dụ không hợp lệ:

1name = "Error"  # Bắt đầu bằng một chữ số
class = 10       # 'class' là từ khóa dành riêng
user-name = "Doe"  # Chứa dấu gạch ngang (-)

Gán giá trị cho biến

Gán cơ bản

Các biến trong Python được gán giá trị bằng toán tử =.

x = 5
y = 3.14
z = "Hi"

Ép kiểu động

Các biến Python được ép kiểu động, nghĩa là cùng một biến có thể giữ các loại giá trị khác nhau trong quá trình thực thi.

x = 10
x = "Now a string"

Gán nhiều biến

Python cho phép gán giá trị cho nhiều biến trên một dòng.

Gán cùng một giá trị

Python cho phép gán cùng một giá trị cho nhiều biến trên một dòng, điều này có thể hữu ích để khởi tạo các biến với cùng một giá trị.

a = b = c = 100
print(a, b, c)

Đầu ra

100 100 100

Gán các giá trị khác nhau

Chúng ta có thể gán các giá trị khác nhau cho nhiều biến cùng một lúc, làm cho mã ngắn gọn và dễ đọc hơn.

x, y, z = 1, 2.5, "Python"
print(x, y, z)

Đầu ra

1 2.5 Python

Ép kiểu biến

Ép kiểu (Type casting) đề cập đến quá trình chuyển đổi giá trị của một kiểu dữ liệu này sang kiểu dữ liệu khác. Python cung cấp một số hàm tích hợp sẵn để hỗ trợ ép kiểu, bao gồm int(), float() và str() cùng với nhiều hàm khác.

Các hàm ép kiểu cơ bản

• int() - Chuyển đổi các giá trị tương thích thành số nguyên.

• float() - Chuyển đổi giá trị thành số dấu phẩy động.

• str() - Chuyển đổi bất kỳ kiểu dữ liệu nào thành chuỗi.

Ví dụ về ép kiểu:

# Ép kiểu biến
s = "10"  # Ban đầu là một chuỗi
n = int(s)  # Ép kiểu chuỗi sang số nguyên
cnt = 5
f = float(cnt)  # Ép kiểu số nguyên sang số thực
age = 25
s2 = str(age)  # Ép kiểu số nguyên sang chuỗi

# Hiển thị kết quả
print(n)
print(f)
print(s2)

Đầu ra

10
5.0
25

Lấy kiểu biến

Trong Python, chúng ta có thể xác định kiểu của một biến bằng cách sử dụng hàm type(). Hàm tích hợp sẵn này trả về kiểu của đối tượng được truyền cho nó.

Ví dụ sử dụng type()

# Định nghĩa các biến với các kiểu dữ liệu khác nhau
n = 42
f = 3.14
s = "Hello, World!"
li = [1, 2, 3]
d = {'key': 'value'}
bool = True

# Lấy và in kiểu của từng biến
print(type(n))
print(type(f))
print(type(s))
print(type(li))
print(type(d))
print(type(bool))

Đầu ra

<class 'int'>
<class 'float'>
<class 'str'>
<class 'list'>
<class 'dict'>
<class 'bool'>

Phạm vi của biến

Có hai phương pháp chúng ta định nghĩa phạm vi của một biến trong python: cục bộ (local) và toàn cục (global).

Biến cục bộ:

Các biến được định nghĩa bên trong một hàm là cục bộ cho hàm đó.

def f():
    a = "I am local"
    print(a)

f()
# print(a)  # Lệnh này sẽ gây ra lỗi vì 'local_var' không thể truy cập bên ngoài hàm

Đầu ra

I am local

Biến toàn cục:

Các biến được định nghĩa bên ngoài bất kỳ hàm nào là toàn cục và có thể được truy cập bên trong các hàm bằng cách sử dụng từ khóa global.

a = "I am global"

def f():
    global a
    a = "Modified globally"
    print(a)

f()
print(a)

Đầu ra

Modified globally
Modified globally

Tham chiếu đối tượng trong Python

Hãy gán biến x cho giá trị 5.

x = 5

Khi x = 5 được thực thi, Python tạo một đối tượng để biểu diễn giá trị 5 và làm cho x tham chiếu đến đối tượng này.

Bây giờ, nếu chúng ta gán một biến khác y cho biến x.

y = x

Giải thích: Python gặp câu lệnh đầu tiên, nó tạo một đối tượng cho giá trị 5 và làm cho x tham chiếu đến nó. Câu lệnh thứ hai tạo y và tham chiếu đến cùng một đối tượng với x, không phải bản thân x. Đây được gọi là Tham chiếu chia sẻ (Shared Reference), nơi nhiều biến tham chiếu đến cùng một đối tượng.

Bây giờ, nếu chúng ta viết:

x = 'Geeks'

Python tạo một đối tượng mới cho giá trị "Geeks" và làm cho x tham chiếu đến đối tượng mới này.

Giải thích: Biến y vẫn không thay đổi, vẫn tham chiếu đến đối tượng gốc 5.

Nếu bây giờ chúng ta gán một giá trị mới cho y:

y = "Computer"

Python tạo thêm một đối tượng khác cho "Computer" và cập nhật y để tham chiếu đến nó. Đối tượng gốc 5 không còn bất kỳ tham chiếu nào và trở nên đủ điều kiện để được thu gom rác (garbage collection).

Các điểm chính cần nhớ:

• Các biến Python giữ các tham chiếu đến các đối tượng, không phải chính các đối tượng đó.

• Việc gán lại một biến không ảnh hưởng đến các biến khác tham chiếu đến cùng một đối tượng trừ khi được cập nhật một cách rõ ràng.

Xóa biến bằng từ khóa del

Chúng ta có thể xóa một biến khỏi không gian tên bằng cách sử dụng từ khóa del. Điều này thực sự xóa biến và giải phóng bộ nhớ mà nó đang sử dụng.

Ví dụ:

# Gán giá trị cho biến
x = 10
print(x)

# Xóa biến bằng del
del x

# Cố gắng in x sau khi xóa sẽ gây lỗi
# print(x)  # Bỏ chú thích dòng này sẽ gây ra NameError: name 'x' is not defined

Giải thích: del x xóa biến x khỏi bộ nhớ. Sau khi xóa, việc cố gắng truy cập biến x sẽ dẫn đến NameError, cho biết rằng biến không còn tồn tại.

Các ví dụ thực tế

1. Hoán đổi hai biến

Sử dụng nhiều phép gán, chúng ta có thể hoán đổi các giá trị của hai biến mà không cần biến tạm thời.

a, b = 5, 10
a, b = b, a
print(a, b)

Đầu ra

10 5

2. Đếm ký tự trong một chuỗi

Gán kết quả của nhiều phép toán trên một chuỗi cho các biến trên một dòng.

word = "Python"
length = len(word)
print("Length of the word:", length)

Đầu ra

Length of the word: 6