Variabili e tipi — come un programma ricorda

Il problema che stiamo risolvendo

Finora i nostri programmi non potevano ricordare nulla. Tutto ciò che veniva stampato spariva.

Il lavoro vero non funziona così. In un programma di fatturazione un prezzo si calcola una volta sola e serve in tre punti. In un report un totale va prima calcolato e poi riutilizzato. Il programma deve ricordare.

E c'è un secondo problema insieme a quello. Nell'ultimo capitolo "2" + "3" dava 23 mentre 2 + 3 dava 5 — lo stesso simbolo, due comportamenti. Questo perché agli occhi di Python quelle due cose sono di tipi diversi. Quella categoria si chiama tipo, e la parte maggiore degli errori dei principianti nasce proprio da qui.

Alla fine di questo capitolo sarai in grado di

• Salvare un valore in una variabile e cambiarlo in seguito
• Scegliere nomi che Python accetta e che un essere umano sa leggere
• Riconoscere i quattro tipi base: int, float, str, bool
• Ispezionare il tipo di qualsiasi valore con type()
• Leggere un TypeError e capire esattamente di cosa si lamenta

Prerequisiti: Vedere con print, spiegare con i commenti.

Una variabile è un nome

city_count = 4

Leggi quella riga da destra a sinistra: il valore 4 è venuto in esistenza, e l'etichetta city_count è stata attaccata ad esso. Da ora in poi, scrivere city_count ti dà quel valore.

city_count = 4
print("Cities:", city_count)
print("Double:", city_count * 2)

Cities: 4
Double: 8

= non significa uguale. In matematica x = 4 è un'affermazione: x e 4 sono la stessa cosa. In Python = è un'istruzione: "conserva questo valore sotto quel nome." Ecco perché total = total + 5 — impossibile come matematica — è Python perfettamente ordinario. Significa "prendi ciò che total contiene adesso, aggiungi 5 e rimetti il risultato in total." Verificare se due cose sono uguali ha un simbolo tutto suo, ==, che incontreremo più avanti.

Cambiare un valore

Assegnare un nuovo valore a una variabile non lascia nulla di quello vecchio:

stock = 20
print("Before:", stock)

stock = stock - 3
print("After:", stock)

Before: 20
After: 17

Vedi cosa succede quando due nomi puntano allo stesso valore:

a = 10
b = a
a = 99
print(a, b)

99 10

La riga b = a significa: metti l'etichetta b sullo stesso valore a cui è attaccata a. Ora entrambi i nomi indicano lo stesso 10. Poi a = 99 stacca l'etichetta a e la mette sul nuovo valore 99 — b resta dov'era, sul 10. Assegnare un nuovo valore a un nome sposta solo quel nome, non l'altro.

Tieni a mente questo quadro: due nomi possono indicare lo stesso valore. Con numeri e stringhe non crea problemi, ma più avanti, quando imparerai le liste — i cui contenuti si possono modificare in place — questo punto diventa molto importante.

Le regole dei nomi

Ciò che Python non accetta:

• Iniziare con una cifra: 2nd_price è escluso, price_2 va benissimo
• Un trattino in mezzo: total-price è escluso, Python lo legge come sottrazione
• Uno spazio in mezzo: total price è escluso
• Le parole chiave di Python: class, for, if, import, return, None non possono essere usate come nomi

Ciò che Python accetta ma che tu non dovresti scrivere:

x1 = 4500           # clear today, meaningless in three weeks
Total_Price = 4500  # legal Python, but not the Python convention
l = 4500            # lowercase L and the digit one look almost identical

La convenzione professionale di Python è snake_case — minuscolo, con trattini bassi tra le parole:

total_price = 4500
customer_name = "Rafi"
items_in_cart = 3

Scervellarsi sui nomi può sembrare tempo sprecato, ma il codice si scrive una o due volte e si legge venti volte. Un nome che si spiega da solo fa il lavoro di un commento.

I quattro tipi base

items = 7        # int   — a whole number
price = 249.50   # float — a number with a decimal point
name = "Rafi"    # str   — text, inside quotes
is_paid = True   # bool  — only True or False

print(type(items))
print(type(price))
print(type(name))
print(type(is_paid))

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

type() è lo strumento che scioglie i dubbi. Quando una variabile si comporta in modo strano, la prima mossa è stamparne il tipo. Quasi sempre la risposta è già lì.

Due note piccole ma importanti:

True e False iniziano con la lettera maiuscola. Se scrivi true, Python lo tratta come nome di variabile e ti dice che non lo conosce.

"7" e 7 non sono la stessa cosa. Il primo è una stringa, il secondo è un numero. Sembrano uguali e per Python sono completamente distinti:

a = 7
b = "7"
print(type(a), type(b))
print(a * 3)
print(b * 3)

<class 'int'> <class 'str'>
21
777

L'errore che tutti incontrano

age = "22"
print(age + 1)

Traceback (most recent call last):
  File "C:\Users\Rafi\python-lab\lesson-04\demo.py", line 2, in <module>
    print(age + 1)
          ~~~~^~~
TypeError: can only concatenate str (not "int") to str

Il messaggio sembra spaventoso ed è in realtà preciso: solo una str può essere unita a una str, non un int. Python non può capire se volevi sommare o unire — quindi, invece di indovinare, si è fermato.

La riga File mostra il percorso completo del tuo file, quindi sul tuo computer sarà diversa. Le altre righe restano uguali.

Leggi i messaggi di errore dal basso verso l'alto. L'ultima riga dice cosa non va; la riga sopra dice dove. I principianti spesso si spaventano alla vista di un traceback e lo saltano del tutto, ma i messaggi di errore di Python sono il testo più utile sullo schermo.

La correzione è fare in modo che il numero sia un numero:

age = "22"
print(int(age) + 1)

23

int() converte una stringa in un numero intero. Quando funziona e quando fallisce viene affrontato per bene in un capitolo successivo su input(), perché lì questo problema si presenta ogni singola volta.

Un esempio completo

invoice.py:

# Invoice for a single order, all figures in one place
customer_name = "Rafi"
unit_price = 249.50
quantity = 3
is_member = True

subtotal = unit_price * quantity
discount = 50.0
total = subtotal - discount

print("Customer  :", customer_name)
print("Quantity  :", quantity)
print("Subtotal  :", subtotal)
print("Discount  :", discount)
print("Total     :", total)
print("Member    :", is_member)

Customer  : Rafi
Quantity  : 3
Subtotal  : 748.5
Discount  : 50.0
Total     : 698.5
Member    : True

Nota dove sta il vero vantaggio: per cambiare il prezzo modifichi solo la riga unit_price, e ogni calcolo sotto si corregge da solo. Se i numeri fossero stati scritti direttamente nelle chiamate a print, dovresti ogni volta andare a caccia di ogni occorrenza — e dimenticarne una rende il report sbagliato.

Quando qualcosa va storto

NameError: name 'total' is not defined Il nome che hai usato non ha ancora ricevuto un valore, oppure è scritto male. Python tratta total e totl come due nomi diversi. Attenzione: anche le maiuscole contano: Total non è total.

TypeError: can only concatenate str (not "int") to str Hai provato a unire un numero a una stringa. O converti con int(), oppure usa una virgola — print("Age:", age) — perché print gestisce da solo i tipi misti.

SyntaxError: cannot assign to expression here. Maybe you meant '==' instead of '='? Un trattino in un nome produce questo errore. Sulla riga total-price = 5, Python vede un calcolo che sottrae price da total e non puoi salvare un valore dentro un calcolo. Usa un trattino basso: total_price.

SyntaxError: invalid syntax Hai provato a usare una delle parole chiave di Python come nome, ad esempio class = 10. Il messaggio non nomina le parole chiave; mette solo un ^ sotto il =, quindi tocca a te controllare se il nome è una parola chiave. Scegline un altro: class_name, grade.

NameError: name 'true' is not defined. Did you mean: 'True'? True e False iniziano con la lettera maiuscola.

Tocca a te

Scrivi un file chiamato shipping.py che contenga:

1. Quattro variabili — una int, una float, una str, una bool — tutte con nomi significativi in snake_case
2. Almeno un calcolo che ne usa due per produrre una terza variabile
3. Il tipo di tutte e quattro le variabili, stampato con type()
4. Una variabile a cui viene dato un valore e poi riassegnato — stampando il valore in entrambi i passaggi

Poi rompilo di proposito: prendi una variabile str, scrivi + 1 dopo di essa ed esegui il file. Leggi l'errore per intero, soprattutto l'ultima riga. Quel messaggio lo incontrerai molte volte; evocarlo deliberatamente oggi lo renderà familiare più avanti.