1.1　数字

现在更多人把计算机叫作电脑，英文是Computer。只要提到它，普遍都会想到它能够比较快地做加减乘除，甚至乘方、开方等各种数学运算。

有一篇名为《计算机前世》的文章（参见：http://www.flickering.cn），这样讲到：

先来看看计算机（Computer）这个词是怎么来的。英文学得好的小伙伴看到Computer，第一反应是：“compute-er”，应该是个什么样的人吧，对，“做计算的人”。叮咚！恭喜你答对了。最先被命名为Computer的确实是人。也就是说，电子计算机（与早期的机械计算机）被赋予这个名字是因为他们执行的是被分配到的人的工作。“计算机”原来是工作岗位，它被用来定义一个工种，其任务是执行计算，诸如导航表、潮汐图表、天文历书和行星的位置要求等的重复计算，从事这个工作的人就是Computer，而且大多是女神。

原文还附有如图1-1所示的图片。

所以，以后要用第三人称来称呼Computer，请用She（她）。现在你明白为什么程序员中那么多“他”了吧，因为Computer是“她”。

图1-1　从事Computer工作的人

1.1.1　数字

在Python中，对数的规定比较简单，达到了小学数学水平即可理解。

首先，进入到Python的交互模式中，不管是什么操作系统，相信你总能找到那个交互模式。然后模仿下面的操作：

>>> 3
3
>>> 3333333333333333333333333333333333333333
3333333333333333333333333333333333333333L
>>> 3.222222
3.222222

在交互模式下，如果输入3，就显示了3，这样的数称为整数，这个称呼和小学数学一样。

当输入一个比较大的整数时，Python会自动将这个大整数进行转换，转换的结果是一个“长整数”类型，为了表示它，会在其末尾显示一个L。由于这个操作是Python自动完成的，所以在现在的Python中，没有单独将“长整数”作为一个类型。

3.222222在数学里面称为小数，这里依然可以这么称呼，不过就像很多编程语言一样，习惯称之为“浮点数”。至于这个名称的由来，也是有点说道的，有兴趣可以搜索一下。

上述举例中都无符号（或者说是非负数），如果要表示负数，跟数学中的表示方法一样，前面填上负号即可。

值得注意的是，我们这里说的都是十进制的数。

除了十进制，还有二进制、八进制、十六进制都是在编程中可能用到的，这些知识不作为本书讲解的内容，读者要了解，可以寻找相关书籍，或者去网上搜索。

每个数字在Python中都是一个对象，比如前面输入的3就是一个对象。每个对象，在内存中都有自己的一个地址，这就是它的身份。

>>> id(3)
140574872
>>> id(3.222222)
140612356
>>> id(3.0)
140612356
>>>

用内建函数id()可以查看每个对象的内存地址，即身份。

内建函数，英文为built-in Function，读者根据名字也能猜个八九不离十了。不错，就是Python中已经定义好的内部函数。

以上三个不同的数字是三个不同的对象，具有三个不同的内存地址。特别要注意，在数学上，3和3.0是相等的，但是在这里，它们是不同的对象。

用id()得到的内存地址是只读的，不能修改。

了解了“身份”，再来看“类型”，也有一个内建函数供使用，即type()。

>>> type(3)
<type 'int'>
>>> type(3.0)
<type 'float'>
>>> type(3.222222)
<type 'float'>

<type‘int’>说明3是整数类型（Interger）；<type‘float’>则告诉我们该对象是浮点型（Floating point real number）。与id()的结果类似，type()得到的结果也是只读的。

至于对象的值，在这里就是对象本身了。

看来对象也不难理解。

请保持自信，继续。

1.1.2　变量

仅仅写出“3、4、5”是远远不够的，在编程中，经常要用到“变量”和“数”（严格来讲是对象）建立起对应关系。例如：

>>> x = 5
>>> x
5
>>> x = 6
>>> x
6

在这个例子中，x=5就是在变量x和数5之间建立了对应关系，接着又建立了x与6之间的对应关系。我们可以看到，x先“是”5，后来“是”6。

在Python中，有这样一句话是非常重要的：对象有类型，变量无类型。怎么理解呢？

对象的类型，可以使用type()来查看，前面已经演示了。

当在Python中写入了5、6，Computer就自动在其内存中某个地方建立了这两个对象，就好比建造了两个雕塑，一个形状似5，一个形状似6，这两个对象的类型就是Int.

那个x就好比是一个标签，当x=5时，就是将x这个标签拴在了5上，通过这个x，就顺延看到了5，于是在交互模式中，“>>>x”输出的结果就是5，给人的感觉似乎是x就是5，而事实是x这个标签贴在5上面。同样的道理，当x=6时，标签就换位置了，贴到6上面。

所以，这个标签x没有类型之说，它不仅可以贴在整数类型的对象上，还能贴在其他类型的对象上，比如后面会介绍到的str（字符串）类型的对象等。

Python中变量的这个特点（即可以四处乱贴的标签）非常重要，它没有类型。

1.1.3　简单的四则运算

读者可以在交互模式中复习一下小学数学中的四则运算，并且报告给你小学数学老师，他（她）当初煞费苦心的教育成果在这里得到了应用。

>>> 2+5
7
>>> 5-2
3
>>> 10/2
5
>>> 5*2
10
>>> 10/5+1
3
>>> 2*3-4
2

上面的运算中，分别涉及四个运算符号：加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）

另外，我相信读者已经发现了一个重要的公理：

计算机中的四则运算和小学数学中学习过的四则运算规则是一样的

要不怎么说人是高等动物呢，自己发明的东西，一定要继承自己已经掌握的知识，别跟自己的历史过不去。伟大的科学家们，在当初设计计算机的时候就想到我们现在学习的需要了，一定不能让后世子孙再学新的运算规则，就用小学数学里面的好了。感谢那些科学家先驱者，泽被后世。

下面计算3个算术题，看看结果是什么：

4 + 2
4.0 + 2
4.0 + 2.0

你可能愤怒了，这么简单的题目，就不要劳驾计算机了，太浪费了。

别着急，还是要运算一下，然后看看结果有没有不一样，要仔细观察哦。

>>> 4+2
6
>>> 4.0+2
6.0
>>> 4.0+2.0
6.0

不一样的地方是：第一个公式结果是6，这是一个整数；后面两个是6.0，这是浮点数。

计算机做一些四则运算是不在话下的，但是，有一个问题请务必注意：在数学中，整数是可以无限大的，但是在计算机中，整数不能无限大。

因此，就会有某种情况出现，就是参与运算的数或者运算结果超过了计算机中最大的数了，这种问题称之为“整数溢出问题”。

1.1.4　整数溢出问题

在网上能够找到很多专门讨论“整数溢出”问题的文章。

在某些高级编程语言中，整数溢出是必须正视的，但是，在Python里面就无需忧愁了，原因就是Python为我们解决了这个问题，它支持“无限精度”的整数，所以，不用考虑整数溢出的问题，Int类型与任意精度的Long整数类可以无缝转换，超过Int范围的情况都将转换成Long类型。

体验一下大整数：

>>> 123456789870987654321122343445567678890098876*1233455667789990099876543332387665443345566
152278477193527562870044352587576277277562328362032444339019158937017801601677976183816L

多么幸运呀，Python做了如此精妙的安排，免除了麻烦，所以选择学习Python就是珍惜光阴。

你还可以在交互模式下计算2的1000次幂，计算方法是：

>>> 2 ** 1000

看看结果是什么？你会感到惊喜的。

上面计算结果的数字最后有一个L，表示这个数是一个长整数，你不用管它，反正是Python为我们搞定了大整数问题。