05-2 函数基础

Posted 2021-12-12 chenych

函数

在未未深入学习之前，我们写的代码都是函数式编程。之后，我们会一直使用面向对象编程。

1 函数式编程和面向对象编程的区别

• 函数式：将某功能代码封装到函数中，日后便无需重复编写，仅调用函数即可
• 面向对象：对函数进行分类和封装，让开发“更快更好更强...”

函数式编程最重要的是增强代码的重用性和可读性

2 函数的定义和使用

def 函数名：
    函数体
    ...
    返回值

函数的定义主要有以下几点：

• def：表示函数的关键字
• 函数名：函数的名称，日后根据函数名调用函数。
• 函数体：函数中进行一系列的逻辑计算
• 参数：为函数体提供数据
• 返回值：当函数执行完毕后，可以给调用者返回数据。

func  --> 函数的内存地址
函数名() 函数的调用
函数的内存地址() 函数的调用

3 返回值

函数是一个功能块，到底是否执行成功，需要通过返回值返回给调用者。

在一个函数中最重要的就是参数和返回值。

函数中的return专门用来返回值给调用者。

3.1 返回值的3种情况

没有返回值 —— 返回None

? 不写return

? 只写return:结束一个函数的继续

? return None —— 不常用

返回1个值

? 可以返回任何数据类型

? 只要返回就可以接收到

? 如果在一个程序中有多个return，那么只执行第一个

返回多个值

? 用多个变量接收：有多少返回值就用多少变量接收

? 用一个变量接收: 得到的是一个元组

def run(name):
    print(f'{name} 正在跑步。')
    
# 没有return的函数，默认返回None
# 只写return ，后面没有返回值的时候，也是返回的None
# 返回值可以接收

4 参数

? 没有参数：定义函数和调用函数时括号里都不写内容
? 有一个参数：传什么就是什么
? 有多个参数：位置参数

4.1 普通参数

def run(name):
    print(f'{name} 正在跑步。')
# name 称为函数的形式参数，简称形参

run('nick') #打印结果：nick 正在跑步。
# 这里的‘nick’称为 实际参数，简称实参

4.1.1 形参和实参

站在实参的角度上：
按照位置传参
按照关键字传参
混着用可以:但是 必须先按照位置传参，再按照关键字传参数
不能给同一个变量传多个值

站在形参的角度上
位置参数：必须传,且有几个参数就传几个值
默认参数: 可以不传，如果不传就是用默认的参数，如果传了就用传的

只有调用函数的时候
按照位置传 ： 直接写参数的值
按照关键字： 关键字 = 值

定义函数的时候：
位置参数 ： 直接定义参数
默认参数，关键字参数 ：参数名 = ‘默认的值‘
动态参数 : 可以接受任意多个参数
参数名之前加*，习惯参数名args，
参数名之前加**，习惯参数名kwargs
顺序：位置参数，*args,默认参数,**kwargs

4.2 默认参数

def run(name='nick')
    print(f'{name} 正在跑步。')
run()

# 这里的 name = 'nick' 称为默认参数，在调用函数时，如果没有传参，则使用默认的参数进行逻辑运算。

4.2.1 默认参数的陷阱

def qqxing(k,l = []):
    l.append(1)
    l[k] = 'v'
    print(l)

qqxing(1)     #[1]
qqxing(2)     #[1,1]
qqxing(3)     #[1,1,1]

# 如果默认参数的值是一个可变数据类型，
# 那么每一次调用函数的时候，
# 如果不传值就公用这个数据类型的资源

4.3 动态参数

def run(*args):
    print(args)
# *args 可以传入一个列表或者元组，不确定位置参数的具体个数时使用。
    
def run(**kwargs):
    print(kwargs)
# **kwargs 可以传入一个字典，或者a = 1,b=2,不确定关键字参数个数时使用。


def run(*args,**keargs):
    print(f'args:{args},kwargs:{kwargs}')
# 常用

动态参数有两种：可以接受任意个参数
*args ： 接收的是按照位置传参的值，组织成一个元组
**kwargs： 接受的是按照关键字传参的值，组织成一个字典
args必须在kwargs之前

动态参数 : 可以接受任意多个参数
参数名之前加*，习惯参数名args，
参数名之前加**，习惯参数名kwargs
顺序：位置参数，*args,默认参数,**kwargs

# 动态参数的另一种传参方式
 def func(*args):# 站在形参的角度上，给变量加上*，就是组合所有传来的值。
     print(args)

 func(1,2,3,4,5)
 l = [1,2,3,4,5]
 func(*l)  # 站在实参的角度上，给一个序列加上*，就是将这个序列按照顺序打散

5 函数的注释

 def func():
     '''
     这个函数实现了什么功能
     参数1：
     参数2：
     :return: 是字符串或者列表的长度
     '''
     pass

6 作用域

作用域分两种
全局作用域 —— 作用在全局 —— 内置和全局名字空间中的名字都属于全局作用域 ——globals()
局部作用域 —— 作用在局部 —— 函数（局部名字空间中的名字属于局部作用域） ——locals()

对于可变数据类型 可以在局部查看并修改全局作用域中的变量。

对于不可变数据类型 在局部可以查看全局作用域中的变量，但是不能直接修改
如果想要修改，需要在程序的一开始添加global声明
如果在一个局部（函数）内声明了一个global变量，那么这个变量在局部的所有操作将对全局的变量有效

? ==globals 永远打印全局的名字，locals 输出什么 根据locals所在的位置==

7 命名空间

命名空间 有三种
内置命名空间 —— python解释器
就是python解释器一启动就可以使用的名字存储在内置命名空间中
内置的名字在启动解释器的时候被加载进内存里
全局命名空间 —— 我们写的代码但不是函数中的代码
是在程序从上到下被执行的过程中依次加载进内存的
放置了我们设置的所有变量名和函数名
局部命名空间 —— 函数
就是函数内部定义的名字
当调用函数的时候 才会产生这个名称空间 随着函数执行的结束 这个命名空间就又消失了

在局部:可以使用全局、内置命名空间中的名字
在全局:可以使用内置命名空间中的名字，但是不能用局部中使用
在内置:不能使用局部和全局的名字的

在正常情况下，直接使用内置的名字
当我们在全局定义了和内置名字空间中同名的名字时，会使用全局的名字
当我自己有的时候 我就不找我的上级要了
如果自己没有 就找上一级要 上一级没有再找上一级 如果内置的名字空间都没有 就报错
多个函数应该拥有多个独立的局部名字空间，不互相共享

8 内置函数

某个方法属于某个数据类型的变量，就用.调用
如果某个方法不依赖于任何数据类型，就直接调用 —— 内置函数 和 自定义函数

locals() #返回本地作用域中的所有名字
globals() #返回全局作用域中的所有名字
global 变量 #声明全局变量
nonlocal 变量 #声明局部变量
# 迭代器.__next__()
# next(迭代器)
# 迭代器 = iter(可迭代的)
# 迭代器 = 可迭代的.__iter__()
# dir() 查看一个变量拥有的方法
# help() 查看帮助信息

import time
# t = __import__('time')
# print(t.time())

#id
#hash - 对于相同可hash数据的hash值在一次程序的执行过程中总是不变的
#     - 字典的寻址方式

exec('print(123)')
eval('print(123)')
print(eval('1+2+3+4'))   # 有返回值
print(exec('1+2+3+4'))   #没有返回值
# exec和eval都可以执行 字符串类型的代码
# eval有返回值  —— 有结果的简单计算
# exec没有返回值   —— 简单流程控制
# eval只能用在你明确知道你要执行的代码是什么

9 函数的嵌套

def max(a,b):
    return a if a>b else b

def the_max(x,y,z):  #函数的嵌套调用
    c = max(x,y)
    return max(c,z)

print(the_max(1,2,3))

定义：内部函数可以使用外部函数的变量

a = 1
def outer():
    a = 1
    def inner():
        a = 2
        def inner2():
            nonlocal a  #声明了一个上面第一层局部变量
            a += 1   #不可变数据类型的修改
        inner2()
        print('##a## : ', a)
    inner()
    print('**a** : ',a)

outer()
print('全局 ：',a)
# nonlocal 只能用于局部变量 找上层中离当前函数最近一层的局部变量
# 声明了nonlocal的内部函数的变量修改会影响到 离当前函数最近一层的局部变量
# 对全局无效
# 对局部 也只是对 最近的 一层 有影响

三元运算

a = 2 if a>1 else a = 0  # 当a>1时 结果为 a=2,当a<=1时，a=0

语法：result = 值1 if 条件 else 值2

如果条件成立，那么将 “值1” 赋值给result变量，否则，将“值2”赋值给result变量

lambda函数

学习条件运算时，对于简单的 if else 语句，可以使用三元运算来表示

对于简单的函数，也存在一种简便的表示方式，即：lambda表达式

# 定义函数（lambda表达式）
my_lambda = lambda arg : arg + 1

# 执行函数
result = my_lambda(123) #结果result为：124

递归

递归函数：自己调用自己，一直执行下去

利用函数编写如下数列：

斐波那契数列指的是这样一个数列 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233，377，610，987，1597，2584，4181，6765，10946，17711，28657，46368...

def func(arg1,arg2):
    if arg1 == 0:
        print arg1, arg2
    arg3 = arg1 + arg2
    print arg3
    func(arg2, arg3)
  
func(0,1)

闭包函数

闭包：嵌套函数，内部函数调用外部函数的变量

def outer():
    a = 1
    def inner():
        print(a)
    return inner
inn = outer()
inn()