Werte und Variablen

In der Algebra hat score = score + 5 keine Lösung. In Python ist es eine alltägliche Zeile: War score 10, wird es 15.

Das Zeichen = bedeutet nicht „ist gleich“

Zeige einer Mathematikstudentin die Zeile score = score + 5, und sie sagt dir, sie sei falsch: Keine Zahl ist gleich sich selbst plus fünf. Sie hat in Bezug auf die Algebra recht, und genau darum verwirrt die Zeile, wenn man sie zum ersten Mal in einem Programm sieht. In Python ist = keine Aussage, dass zwei Dinge gleich sind. Es ist eine Anweisung mit einer Richtung. Berechne zuerst die rechte Seite, dann hefte den Namen links an das Ergebnis.

score = 10
score = score + 5
print(score)

15

Lies es so, wie Python es liest. Zeile 1: Die rechte Seite ist 10, also bezieht sich der Name score jetzt auf 10. Zeile 2: Die rechte Seite ist score + 5, das ist 10 + 5, also 15, und score bezieht sich nun auf 15. Die alte 10 ist weg. Zeile 3 gibt aus, worauf sich score in diesem Moment bezieht. Ein Name, der sich so auf einen Wert bezieht, heißt Variable, und die Zeile, die ihm einen Wert gibt, ist eine Zuweisung.

Eine Ablauftabelle verfolgt jede Variable Zeile für Zeile

Ändern sich mehrere Variablen, führe eine Ablauftabelle: eine Zeile pro Codezeile, eine Spalte pro Variable, und schreibe den Wert auf, den jede Variable nach dem Ausführen dieser Zeile hat. Das ist langsam, und es funktioniert. Die meisten „Warum gibt es das aus?“-Fragen klärt eine Ablauftabelle in unter einer Minute.

score = 10
bonus = score * 2
score = 0
print(score, bonus)

0 20

Sieh dir die letzten beiden Zeilen an. Dass score auf 0 gesetzt wurde, hat bonus nicht verändert. Als Zeile 2 lief, berechnete Python 10 * 2 = 20 und gab bonus diese Zahl. bonus hält das Ergebnis, nicht das Rezept, und hat daher keine Erinnerung, woher die 20 kam.

Jeder Wert hat einen Typ

Werte gibt es in Arten, genannt Typen. Ganze Zahlen wie 42 sind int. Zahlen mit Dezimalpunkt, etwa 3.5, sind float. Text in Anführungszeichen ist str. True und False sind bool. Die eingebaute Funktion type sagt dir, welchen du hast. Der Typ ist wichtig, weil er entscheidet, was eine Operation tut: 2 + 3 addiert, während "2" + "3" zwei Strings zu "23" verbindet.

print(type(42))
print(type(3.5))
print(type("42"))
print(type(True))
print(2 + 3, "2" + "3")

<class 'int'>
<class 'float'>
<class 'str'>
<class 'bool'>
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Regeln für Namen

Ein Variablenname kann Buchstaben, Ziffern und den Unterstrich _ enthalten, darf aber nicht mit einer Ziffer beginnen und keine Leerzeichen enthalten. Großbuchstaben zählen als andere Buchstaben, Score und score sind also zwei getrennte Variablen. Manche Wörter, etwa if, for und True, gehören zur Sprache und dürfen nicht als Namen genutzt werden. Python-Programmierende schreiben Namen meist klein mit Unterstrichen zwischen den Wörtern, etwa lunch_price, und wählen Namen, die sagen, was der Wert bedeutet. x ist für einen schnellen Test in Ordnung, und seats_left ist besser in einem Programm, das jemand anderes liest.

a = "left"
b = "right"
a, b = b, a
print(a, b)

right left

Das letzte Beispiel tauscht zwei Werte in einer Zeile. Python berechnet zuerst die ganze rechte Seite, b, a, und gibt die beiden Ergebnisse erst dann a und b. Viele andere Sprachen brauchen dafür eine dritte Variable.