變數宣告與命名規則 (Variables Declaration & Naming Rules)

簡介

在程式語言的世界裡，變數是與程式互動的第一個入口。不論是寫簡單的「Hello, World」還是建構大型的資料分析平台，變數都是儲存與傳遞資訊的橋樑。對於 Python 初學者來說，正確地宣告變數、遵守命名慣例，不僅能讓程式碼更易讀，也能避免許多潛在的錯誤與除錯成本。

本篇將從 變數的基本概念、合法的命名規則、常見的命名風格，逐步說明如何在 Python 中安全、有效地使用變數。文章中穿插實作範例，讓你在閱讀完後即可在自己的程式中直接套用。

核心概念

1. 什麼是變數？

變數本質上是 一個指向記憶體位置的名稱，它可以暫時保存程式執行過程中產生的資料。Python 為動態型別語言，宣告變數時不需要事先指定資料型別，系統會在賦值時自動推斷。

# 直接賦值即完成宣告
age = 25               # 整數
name = "Alice"         # 字串
price = 3.99           # 浮點數
is_active = True       # 布林值

重點：在 Python 中，變數的「宣告」與「賦值」是一體的動作，沒有單獨的 int a; 之類的語法。

2. 合法的變數名稱

變數名稱必須遵守以下規則：

規則	說明
只能使用英文字母、數字以及底線（_）	例如 `score`, `total_2`, `_temp`
不能以數字開頭	`1st` 是非法的，`first1` 合法
大小寫敏感	`Score` 與 `score` 被視為不同變數
不能使用 Python 保留字（如 `if`, `for`, `class` 等）	會導致語法錯誤

valid_name = 10          # ✅ 合法
_valid = "start"         # ✅ 合法，常用於「私有」變數的慣例
user2 = "Bob"            # ✅ 合法
2nd_user = "Charlie"     # ❌ 以數字開頭，會拋出 SyntaxError
class = "Math"           # ❌ 使用保留字，會拋出 SyntaxError

3. 命名風格與最佳實踐

風格	說明	範例
snake_case（底線小寫）	Python 官方 PEP 8 推薦，用於變數、函式名稱	`total_score`, `user_name`
UPPER_SNAKE_CASE（全大寫底線）	常用於常數（不會變動的值）	`MAX_RETRY = 5`
CamelCase（大寫駝峰）	多用於類別（Class）名稱	`StudentRecord`
單一字母	僅在迴圈或臨時變數中使用，保持簡潔	`i`, `j`, `x`

建議：在專案中統一使用 snake_case 命名變數，讓程式碼風格一致，降低閱讀門檻。

4. 程式碼範例

範例 1：基本變數宣告與類型檢查

# 宣告變數
first_name = "Tom"
age = 30
height = 1.78
is_student = False

# 使用 type() 查看資料型別
print(type(first_name))   # <class 'str'>
print(type(age))          # <class 'int'>
print(type(height))       # <class 'float'>
print(type(is_student))   # <class 'bool'>

範例 2：遵守命名規則的實務寫法

# 正確的變數命名
max_retry = 3                     # 常數使用全大寫
user_id = 1024
total_price = 199.99
_is_valid = True                  # 以底線開頭表示「私有」變數

# 錯誤示範（會產生 SyntaxError）
# 2nd_attempt = 5
# for = "loop"

範例 3：變數重新指派與型別改變

value = 10          # 先是整數
print(value, type(value))

value = "十"        # 改成字串
print(value, type(value))

value = [1, 2, 3]   # 再改成列表
print(value, type(value))

範例 4：使用常數與環境設定

# 定義常數（不會在程式執行期間被改變）
PI = 3.1415926535
MAX_USERS = 1000

# 透過常數計算圓面積
radius = 5
area = PI * radius ** 2
print(f"圓面積 = {area:.2f}")

# 若需要修改設定，建議使用設定檔或環境變數，而非直接改變常數

範例 5：變數命名的可讀性提升

# 差的寫法
a = 1000
b = 0.85
c = a * b

# 好的寫法
principal = 1000          # 本金
interest_rate = 0.85      # 利率（%）
interest_amount = principal * interest_rate
print(f"利息金額 = {interest_amount}")

常見陷阱與最佳實踐

常見陷阱	說明	解決方式
使用保留字	例如 `list = [1,2]` 會遮蔽內建函式 `list()`	避免使用保留字，可在 IDE 中開啟語法檢查
變數命名過於簡短	`x`, `y` 在大型程式中難以追蹤	使用具意義的名稱，如 `user_age`、`total_amount`
混用大小寫	`UserName` vs `username` 造成混淆	統一使用 `snake_case`
變數被意外覆寫	例如 `max = 10` 會覆寫內建 `max()`	使用前先檢查是否與內建名稱衝突
在全域與區域混用	未使用 `global` 宣告時，區域變數會遮蔽全域變數	明確使用 `global` 或將資料封裝於函式參數/回傳值

最佳實踐

先思考再命名：在寫程式前先規劃變數的意義與範圍。
遵循 PEP 8：使用 snake_case、適度加底線分隔單字。
避免硬編碼：將「魔術數字」抽成常數，提升可維護性。
使用 IDE Linter：如 flake8、pylint 能即時偵測命名問題。
寫註解：對於特殊用途的變數，加上簡短說明（如 # 暫存 API 回傳的 token）。

實際應用場景

資料前處理
在 Pandas 讀取 CSV 後，常會為每個欄位建立變數，例如 customer_id, order_date，使用有意義的名稱讓後續的過濾、聚合操作更直觀。
Web API 開發
Flask 或 FastAPI 中，路由參數會自動映射為變數，如 def get_user(user_id: int):，若命名不清晰，文件與除錯都會變得困難。
機器學習模型
訓練過程中會產生超參數（learning_rate、batch_size），把它們寫成常數或配置物件，方便在不同實驗間切換。
自動化腳本
若寫一個批次檔案搬移工具，使用 source_dir, target_dir 作為變數，可讓使用者一眼看出腳本的目的。

總結

變數是程式的「記憶體名片」，正確宣告與合適命名 能讓程式碼更易讀、易維護，也能減少除錯時間。本文重點回顧如下：

變數在 Python 中是 賦值即宣告，不需事先指定型別。
合法名稱只能包含英文字母、數字與底線，且不能以數字開頭，亦不可使用保留字。
snake_case 為官方推薦的變數命名風格；全大寫底線則用於常數。
常見陷阱包括保留字衝突、過度簡短或不一致的大小寫，使用 Linter 能有效避免。
在資料前處理、Web API、機器學習、腳本自動化等實務場景中，良好的變數命名是提升開發效率的關鍵。

只要在寫程式的每一步都保持 「語意清晰」 與 「風格一致」，即使是大型專案也能保持可讀性與可維護性。祝你在 Python 的旅程中，寫出既簡潔又強大的程式碼！