Python教程Day12-函数

Posted 2022-10-25

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Python教程Day12-函数相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

函数（二）

一、变量作用域

一个程序的所有的变量并不是在哪个位置都可以访问的。访问权限决定于这个变量是在哪里赋值的。
变量作用域指的是变量生效的范围，主要分为两类：局部变量和全局变量。

局部变量

所谓局部变量是定义在函数体内部的变量，即只在函数体内部生效。

def testA():
     a = 100
     print(a)
 
 testA()  # 100
 print(a)  # 报错：name a is not defined

变量a是定义在testA函数内部的变量，在函数外部访问则立即报错。

局部变量的作用：在函数体内部，临时保存数据，即当函数调用完成后，则销毁局部变量。

全局变量

所谓全局变量，指的是在函数体内、外都能生效的变量。

思考：如果有一个数据，在函数A和函数B中都要使用，该怎么办？

答：将这个数据存储在一个全局变量里面。

# 定义全局变量a
 a = 100
 
 def testA():
     print(a)  # 访问全局变量a，并打印变量a存储的数据
 
 def testB():
     print(a)  # 访问全局变量a，并打印变量a存储的数据
 
 testA()  # 100
 testB()  # 100

思考：testB函数需求修改变量a的值为200，如何修改程序？

a = 100
 
 def testA():
     print(a)
 
 def testB():
     a = 200
     print(a)
 
 testA()  # 100
 testB()  # 200
 print(f全局变量a = a)  # 全局变量a = 100

思考：在testB函数内部的a = 200中的变量a是在修改全局变量a吗？

答：不是。观察上述代码发现，15行得到a的数据是100，仍然是定义全局变量a时候的值，而没有返回

testB函数内部的200。

综上：testB函数内部的a = 200是定义了一个局部变量。

思考：如何在函数体内部修改全局变量？

a = 100
 
 def testA():
     print(a)
 
 def testB():
     # global 关键字声明a是全局变量
     global a
     a = 200
     print(a)
 
 testA()  # 100
 testB()  # 200
 print(f全局变量a = a)  # 全局变量a = 200

二、多函数程序执行流程

一般在实际开发过程中，一个程序往往由多个函数（后面知识中会讲解类）组成，并且多个函数共享某些数据，如下所示：

共用全局变量

# 1. 定义全局变量
 glo_num = 0
 
 def test1():
     global glo_num
     # 修改全局变量
     glo_num = 100
 
 def test2():
     # 调用test1函数中修改后的全局变量
     print(glo_num)
     
 # 2. 调用test1函数，执行函数内部代码：声明和修改全局变量
 test1()
 # 3. 调用test2函数，执行函数内部代码：打印
 test2()  # 100

返回值作为参数传递

def test1():
     return 50
 
 
 def test2(num):
     print(num)
 
 
 # 1. 保存函数test1的返回值
 result = test1()
 
 
 # 2.将函数返回值所在变量作为参数传递到test2函数
 test2(result)  # 50

三、函数的返回值

思考：如果一个函数如些两个return (如下所示)，程序如何执行？

def return_num():
     return 1
     return 2
 
 result = return_num()
 print(result)  # 1

答：只执行了第一个return，原因是因为return可以退出当前函数，导致return下方的代码不执行。

思考：如果一个函数要有多个返回值，该如何书写代码？

def return_num():
     return 1, 2
 
 result = return_num()
 print(result)  # (1, 2)

注意：
return a, b写法，返回多个数据的时候，默认是元组类型。
return后面可以连接列表、元组或字典，以返回多个值。

四、函数的参数

4.1 位置参数

位置参数：调用函数时根据函数定义的参数位置来传递参数。

def user_info(name, age, gender):
     print(f您的名字是name, 年龄是age, 性别是gender)
 
 user_info(TOM, 20, 男)

注意：传递和定义参数的顺序及个数必须一致。

4.2 关键字参数

函数调用，通过“键=值”形式加以指定。可以让函数更加清晰、容易使用，同时也清除了参数的顺序需求。

def user_info(name, age, gender):
     print(f您的名字是name, 年龄是age, 性别是gender)
 
 user_info(Rose, age=20, gender=女)
 user_info(小明, gender=男, age=16)

注意：函数调用时，如果有位置参数时，位置参数必须在关键字参数的前面，但关键字参数之间不存在先后顺序。

4.3 缺省参数

缺省参数也叫默认参数，用于定义函数，为参数提供默认值，调用函数时可不传该默认参数的值（注意：所有位置参数必须出现在默认参数前，包括函数定义和调用）。

def user_info(name, age, gender=男):
     print(f您的名字是name, 年龄是age, 性别是gender)
 
 user_info(TOM, 20)
 user_info(Rose, 18, 女)

注意：函数调用时，如果为缺省参数传值则修改默认参数值；否则使用这个默认值。

4.4 不定长参数

不定长参数也叫可变参数。用于不确定调用的时候会传递多少个参数(不传参也可以)的场景。此时，可用包裹(packing)位置参数，或者包裹关键字参数，来进行参数传递，会显得非常方便。

包裹位置传递

def user_info(*args):
     print(args)
 
 # (TOM,)
 user_info(TOM)
 # (TOM, 18)
 user_info(TOM, 18)

注意：传进的所有参数都会被args变量收集，它会根据传进参数的位置合并为一个元组(tuple)，args是元组类型，这就是包裹位置传递。

包裹关键字传递

def user_info(**kwargs):
     print(kwargs)
 
 # name: TOM, age: 18, id: 110
 user_info(name=TOM, age=18, id=110)

综上：无论是包裹位置传递还是包裹关键字传递，都是一个组包的过程。

五、拆包和交换变量值

5.1 拆包

拆包：元组

def return_num():
     return 100, 200
 
 num1, num2 = return_num()
 print(num1)  # 100
 print(num2)  # 200

拆包：字典

dict1 = name: TOM, age: 18
 a, b = dict1
 
 # 对字典进行拆包，取出来的是字典的key
 print(a)  # name
 print(b)  # age
 
 print(dict1[a])  # TOM
 print(dict1[b])  # 18

5.2 交换变量值

需求：有变量a = 10和b = 20，交换两个变量的值。

方法一

借助第三变量存储数据。

# 1. 定义中间变量
 c = 0
 
 # 2. 将a的数据存储到c
 c = a
 
 # 3. 将b的数据20赋值到a，此时a = 20
 a = b
 
 # 4. 将之前c的数据10赋值到b，此时b = 10
 b = c
 
 print(a)  # 20
 print(b)  # 10

方法二

a, b = 1, 2
a, b = b, a
print(a)  # 2
print(b)  # 1

六、引用

6.1 了解引用

在python中，值是靠引用来传递来的。

我们可以用id()来判断两个变量是否为同一个值的引用。 我们可以将id值理解为那块内存的地址标识。

# 1. int类型
 a = 1
 b = a
 
 print(b)  # 1
 
 print(id(a))  # 140708464157520
 print(id(b))  # 140708464157520
 
 a = 2
 print(b)  # 1,说明int类型为不可变类型 
 
 print(id(a))  # 140708464157552，此时得到是的数据2的内存地址
 print(id(b))  # 140708464157520
 
 # 2. 列表
 aa = [10, 20]
 bb = aa
 
 print(id(aa))  # 2325297783432
 print(id(bb))  # 2325297783432
 
 aa.append(30)
 print(bb)  # [10, 20, 30], 列表为可变类型
 
 print(id(aa))  # 2325297783432
 print(id(bb))  # 2325297783432

6.2 引用当做实参

代码如下：

def test1(a):
     print(a)
     print(id(a))
 
     a += a
 
     print(a)
     print(id(a))
 
 # int：计算前后id值不同
 b = 100
 test1(b)
 
 # 列表：计算前后id值相同
 c = [11, 22]
 test1(c)