python函数进阶

Posted Coca-Mirinda

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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函数进阶相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

楔子

假如有一个函数,实现返回两个数中的较大值:

def my_max(x,y):
    m = x if x>y else y
    return m
bigger = my_max(10,20)
print(bigger)

之前是不是我告诉你们要把结果return回来你们就照做了?可是你们有没有想过,我们为什么要把结果返回?如果我们不返回m,直接在程序中打印,行不行?

来看结果:

复制代码
>>> def my_max(x,y):
...     m = x if x>y else y
... 
>>> my_max(10,20)
>>> print(m)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name \'m\' is not defined
复制代码

报错了!错误是“name \'m\' is not defined”。变量m没有被定义。。。为啥?我明明定义了呀!

在这里我们首先回忆一下python代码运行的时候遇到函数是怎么做的。

从python解释器开始执行之后,就在内存中开辟了一个空间

每当遇到一个变量的时候,就把变量名和值之间的对应关系记录下来。

但是当遇到函数定义的时候解释器只是象征性的将函数名读入内存,表示知道这个函数的存在了,至于函数内部的变量和逻辑解释器根本不关心。

等执行到函数调用的时候,python解释器会再开辟一块内存来存储这个函数里的内容,这个时候,才关注函数里面有哪些变量,而函数中的变量会存储在新开辟出来的内存中。函数中的变量只能在函数的内部使用,并且会随着函数执行完毕,这块内存中的所有内容也会被清空。

我们给这个“存放名字与值的关系”的空间起了一个名字——叫做命名空间

代码在运行伊始,创建的存储“变量名与值的关系”的空间叫做全局命名空间,在函数的运行中开辟的临时的空间叫做局部命名空间

命名空间和作用域

命名空间的本质:存放名字与值的绑定关系

 python之禅

在python之禅中提到过:命名空间是一种绝妙的理念,让我们尽情的使用发挥吧!

 

命名空间一共分为三种:

  全局命名空间

  局部命名空间

  内置命名空间

*内置命名空间中存放了python解释器为我们提供的名字:input,print,str,list,tuple...它们都是我们熟悉的,拿过来就可以用的方法。

三种命名空间之间的加载与取值顺序:

加载顺序:内置命名空间(程序运行前加载)->全局命名空间(程序运行中:从上到下加载)->局部命名空间(程序运行中:调用时才加载)

取值:

  在局部调用:局部命名空间->全局命名空间->内置命名空间

x = 1
def f(x):
    print(x)

print(10)

  在全局调用:全局命名空间->内置命名空间

x = 1
def f(x):
    print(x)

f(10)
print(x)
print(max)

 

 

作用域

作用域就是作用范围,按照生效范围可以分为全局作用域和局部作用域。

全局作用域:包含内置名称空间、全局名称空间,在整个文件的任意位置都能被引用、全局有效

局部作用域:局部名称空间,只能在局部范围生效

globals和locals方法

print(globals())
print(locals())
复制代码
def func():
    a = 12
    b = 20
    print(locals())
    print(globals())

func()
复制代码

global关键字

复制代码
a = 10
def func():
    global a
    a = 20

print(a)
func()
print(a)
复制代码

 

函数的嵌套和作用域链

  函数的嵌套调用

复制代码
def max2(x,y):
    m  = x if x>y else y
    return m

def max4(a,b,c,d):
    res1 = max2(a,b)
    res2 = max2(res1,c)
    res3 = max2(res2,d)
    return res3

# max4(23,-7,31,11)
复制代码

  函数的嵌套定义

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def f1():
    print("in f1")
    def f2():
        print("in f2")

    f2()
f1()
复制代码
复制代码
def f1():
    def f2():
        def f3():
            print("in f3")
        print("in f2")
        f3()
    print("in f1")
    f2()
    
f1()
复制代码
 

   函数的作用域链

复制代码
def f1():
    a = 1
    def f2():
        print(a)
    f2()

f1()
复制代码
复制代码
def f1():
    a = 1
    def f2():
        def f3():
            print(a)
        f3()
    f2()

f1()
复制代码
复制代码
def f1():
    a = 1
    def f2():
        a = 2
    f2()
    print(\'a in f1 : \',a)

f1()
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    nonlocal关键字

# 1.外部必须有这个变量
# 2.在内部函数声明nonlocal变量之前不能再出现同名变量
# 3.内部修改这个变量如果想在外部有这个变量的第一层函数中生效
复制代码
def f1():
    a = 1
    def f2():
        nonlocal a
        a = 2
    f2()
    print(\'a in f1 : \',a)

f1()
复制代码

 

函数名的本质

函数名本质上就是函数的内存地址

1.可以被引用

def func():
    print(\'in func\')

f = func
print(f)

2.可以被当作容器类型的元素

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def f1():
    print(\'f1\')


def f2():
    print(\'f2\')


def f3():
    print(\'f3\')

l = [f1,f2,f3]
d = {\'f1\':f1,\'f2\':f2,\'f3\':f3}
#调用
l[0]()
d[\'f2\']()
复制代码

3.可以当作函数的参数和返回值

*不明白?那就记住一句话,就当普通变量用

第一类对象(first-class object)指
1.可在运行期创建
2.可用作函数参数或返回值
3.可存入变量的实体。

闭包

def func():
    name = \'eva\'
    def inner():
        print(name)

闭包函数:

内部函数包含对外部作用域而非全剧作用域名字的引用,该内部函数称为闭包函数
#函数内部定义的函数称为内部函数

 

由于有了作用域的关系,我们就不能拿到函数内部的变量和函数了。如果我们就是想拿怎么办呢?返回呀!

我们都知道函数内的变量我们要想在函数外部用,可以直接返回这个变量,那么如果我们想在函数外部调用函数内部的函数呢?

是不是直接就把这个函数的名字返回就好了?

这才是闭包函数最常用的用法

复制代码
def func():
    name = \'eva\'
    def inner():
        print(name)
    return inner

f = func()
f()
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判断闭包函数的方法__closure__

复制代码
#输出的__closure__有cell元素 :是闭包函数
def func():
    name = \'eva\'
    def inner():
        print(name)
    print(inner.__closure__)
    return inner

f = func()
f()

#输出的__closure__为None :不是闭包函数
name = \'egon\'
def func2():
    def inner():
        print(name)
    print(inner.__closure__)
    return inner

f2 = func2()
f2()
复制代码
复制代码
def wrapper():
    money = 1000
    def func():
        name = \'eva\'
        def inner():
            print(name,money)
        return inner
    return func

f = wrapper()
i = f()
i()
复制代码
复制代码
from urllib.request import urlopen

def index():
    url = "http://www.xiaohua100.cn/index.html"
    def get():
        return urlopen(url).read()
    return get

xiaohua = index()
content = xiaohua()
print(content)
复制代码
 

本章小结

命名空间:

  一共有三种命名空间从大范围到小范围的顺序:内置命名空间、全局命名空间、局部命名空间

作用域(包括函数的作用域链):

小范围的可以用大范围的
但是大范围的不能用小范围的
范围从大到小(图)

在小范围内,如果要用一个变量,是当前这个小范围有的,就用自己的
如果在小范围内没有,就用上一级的,上一级没有就用上上一级的,以此类推。
如果都没有,报错

函数的嵌套:

  嵌套调用

  嵌套定义:定义在内部的函数无法直接在全局被调用

函数名的本质:

  就是一个变量,保存了函数所在的内存地址

闭包:

  内部函数包含对外部作用域而非全剧作用域名字的引用,该内部函数称为闭包函数

 

以上是关于python函数进阶的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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