Python自动化运维之3、函数、lambda、递归

时间:2023-03-08 22:59:48
Python自动化运维之3、函数、lambda、递归

一、函数

函数的基础概念:
  函数是python为了代码最大程度地重用和最小化代码冗余而提供的基本结构
  函数是一种设计工具,它能让程序员将复杂的系统分解为可管理的部件
  函数用于将相关功能打包并参数化
  在python中可以创建4种函数
    (1)全局函数:定义在模块
    (2)局部函数:嵌套于其它函数中
    (3)lambda函数:表达式,如需多次调用
    (4)方法:与特定数据类型关联的函数,并且只能与数据类型关联一起使用
  python提供了很多内置函数

创建函数:

def functionName(arg1,arg2,...):
  suite
return

函数的定义主要有如下要点:

  • 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,如:发送邮件、计算出 [11,22,38,888,2]中的最大数等...
  • 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。

一些相关的概念:
  def是一个可执行语句
    因此可以出现在任何能够使用语句的地方,甚至可以嵌套于其他语句,例如if或while中
  def创建了一个对象并将其赋值给一个变量名(即函数名),函数体则存在内存
  return用于返回结果对象,其为可选;无return语句的函数自动返回None对象
    返回多个值时,彼此间使用逗号分隔,且组合为元组形式返回一个对象
    函数一旦执行到return,函数就终止了,如果return下面还有执行语句则终止
  def语句运行之后,可以在程序中通过函数后附加()进行调用

函数作用域:
  python创建、改变或查找变量名都是在名称空间中进行
  在代码中变量名被赋值的位置决定了其能被访问到的范围
  函数定义了本地作用域,而模块定义了全局作用域

    1.全局变量全部用大写表示
    2.全局变量都可以被访问,函数内部的变量则为本地作用域
    3.在函数内如果要修改全局变量,需要global
    4.特殊:字典,列表可以在函数内修改,但是不能重新赋值

更多作用域

NAME = 'tomcat'

def f1():
age = 18
global NAME
NAME = 'xiao'
print(age,NAME) def f2():
age = 27
print(age,NAME) f1()
f2()

函数的参数:
  默认情况下,参数通过其位置进行传递,从左至右,这意味着,必须精确地传递和函数头部参数一样多的参数
  但也可以通过关键字参数、默认参数或参数容器等改变这种机制
    (1)普通参数:定义函数时从左至右
    (2)默认参数:定义函数时是使用"name=value"的语法直接给变量一个值,从而传入的值可以少于参数个数
    (3)指定参数:调用函数时指定"name形式参数=value实际参数"的语法通过参数名进行匹配
    (4)动态参数:定义函数时形式参数中收集任意多基于普通参数
      定义函数时使用* :收集普通参数,返回元组,*args
      定义函数时使用**:收集指定参数,返回列表,**kwargs
    (5)动态参数解包:调用函数时,使用**开头的参数,从而传递任意多基于普通或指定参数

注意:定义函数时
  1.混用普通参数和默认参数,应当把默认参数写到右侧
  2.混用有默认和无默认值的参数时,无默认值放左侧

1、返回值

函数是一个功能块,该功能到底执行成功与否,需要通过返回值来告知调用者。

以上要点中,比较重要有参数和返回值:

def 发送短信():

    发送短信的代码...

    if 发送成功:
return True
else:
return False while True: # 每次执行发送短信函数,都会将返回值自动赋值给result
# 之后,可以根据result来写日志,或重发等操作 result = 发送短信()
if result == False:
记录日志,短信发送失败...

2、参数

没有参数的情况

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*- '''
1.需要开启邮箱服务sendmail
2.邮箱服务器需要开启SMTP服务
''' def sendmail():
try:
import smtplib
from email.mime.text import MIMEText
from email.utils import formataddr msg = MIMEText('邮件内容', 'plain', 'utf-8')
msg['From'] = formataddr(["发件人", 'pythonxiao@126.com'])
msg['To'] = formataddr(["收件人", '329275108@qq.com'])
msg['Subject'] = "邮件主题" server = smtplib.SMTP("smtp.126.com", 25)
server.login("pythonxiao@126.com", "xiaozhiqi2016")
server.sendmail('pythonxiao@126.com', ['329275108@qq.com', ], msg.as_string())
server.quit()
except:
return False
else:
return True ret = sendmail()
if ret == True:
print("发送成功")
else:
print("发送失败")

有参数的情况:

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*- def sendmail(email,content):
try:
import smtplib
from email.mime.text import MIMEText
from email.utils import formataddr msg = MIMEText(content, 'plain', 'utf-8')
msg['From'] = formataddr(["发件人", 'pythonxiao@126.com'])
msg['To'] = formataddr(["收件人", '329275108@qq.com'])
msg['Subject'] = "邮件主题" server = smtplib.SMTP("smtp.126.com", 25)
server.login("pythonxiao@126.com", "xiaozhiqi2016")
server.sendmail('pythonxiao@126.com', [email, ], msg.as_string())
server.quit()
except:
return "失败"
else:
return 'cc' while True:
msg = input("请输入邮箱地址:") #实际参数
ret = sendmail(msg,"SB")
if ret == 'cc':
print("发送成功")
break
else:
print("发送失败")

从上面例子可以看出有参数的函数表现的非常灵活可扩展!

函数的有三中不同的参数(定义函数时):

  • 普通参数
  • 默认参数
  • 动态参数

  指定参数和动态参数解包是发生在调用函数

(1)# xxoo为普通参数也叫形式参数,简称:形参
def f1(name):
print(name) # 'test' 叫做函数的实际参数,简称:实参
f1('tomcat')

普通参数

(2)# name 是普通参数,ab=5是默认参数
def f1(name,ab=5):
print(name,ab) # 指定参数
f1('tomcat',12) # 使用默认参数
f1('tomcat') 注意:默认参数需要放在参数列表最后

默认参数

(3)# 动态参数(1):*args 返回的是一个元组
def f1(*args):
print(args,type(args)) # 执行方式一
f1(11) # 如果传入一个列表,则这个列表是当作元组中的一个元素
li = ['a','b','c']
f1(li) # 执行方式二:执行函数时有*,把所有迭代对象拆分为单个元素作为元组的元素,如传入列表,会把列表中每一个元素遍历添加到元组中当作一个元素
f1(*l1)

动态参数一

(4)#动态参数(2):**kwargs 返回的是一个字典
def f1(**kwargs):
print(args,type(args)) # 执行方式一:只能传入指定参数
f1(n1='alex',n2=18) dic = {'k1':'v1','k2':'v2'}
f1(kk=dic) # 执行方式二:实际参数如果有**,传入的应该是一个字典,会把每一对键值对像不带**一样把指定参数传入函数中
f1(**dic)

动态参数二

(5)# 俗称万能参数
def f1(*args,**kwargs):
print(args,type(args))
print(kwargs,type(kwargs)) # 执行方式一
f1(11,22,33,k1='v1',k2='v2') # 执行方式二
l1 = [1,2,3,4]
d1 = {'a':'xiao','b':'zhi','c':'qi'}
f1(*l1,**d1)

俗称万能参数

在python中可以经常看到万能参数,比如str.format()用于格式化的方法,这里用不同的参数传递方式实现相同的效果

>>> s1 = 'i am {0}, age {1}'.format('alex',18)
>>> print(s1)
i am alex, age 18 >>> s2 = 'i am {0}, age {1}'.format(*['alex',18])
>>> print(s2)
i am alex, age 18 >>> s3 = 'i am {0}, age {1}'.format(*('alex',18))
>>> print(s3)
i am alex, age 18 >>> s4 = 'i am {name}, age {age}'.format(name='alex',age=18)
>>> print(s4)
i am alex, age 18 >>> dic = {'name':'alex','age':18}
>>> s5 = 'i am {name}, age {age}'.format(**dic)
>>> print(s5)
i am alex, age 18

3.补充:

(1).在定义相同函数时,后一个函数名会指向新的内存对象,函数名是函数体在内存中的引用,就像变量赋值一样,变量名是对对象在内存中的引用

def f1(a,b):
return a + b def f1(a,b):
return a * b ret = f1(8,8)
print(ret)

(2).函数在传递参数的时候是内存中的引用,而不是复制,所以l1的值是[1,2,3,4,999]

def f1(a1):
a1.append(999) l1 = [1,2,3,4]
f1(l1) print(l1)

稍微改变下,用一个变量来接收函数的返回值,这里的l1的值不是[1,2,3,4,999],而是None,因为函数内并没有定义返回值,所以为None

def f1(a1):
a1.append(999) l1 = [1,2,3,4]
l1 = f1(l1) print(l1)

函数式编程:

以后写函数按照下面这个例子来编写,规范,这是一个登录注册的函数编程

1.函数与函数间隔2行

2.函数需要注释,便于记忆

3.函数名需要见名知意

db文件格式

admin|123
xiao|12345

db

代码

#!/usr/bin/env python
# coding: utf8 def datainput():
username = input("input your username:")
password = input("input your password:")
return username,password def login(username,password):
f = open('db','r')
for line in f:
data = line.strip().split('|')
if data[] == username and data[] == password:
return True
return False def register(username,password):
f = open('db','r')
for line in f:
user = line.strip().split('|')
#print(user)
if username in user:
return False
else:
f = open('db','a')
userdata = "\n" + username + "|" + password
f.write(userdata)
f.close()
return True def main():
num = input("1.登录,2.注册:")
if int(num) == :
data = datainput()
result = login(data[],data[])
if result:
print('登录成功')
else:
print('登录失败')
elif int(num) == :
data = datainput()
ret = register(data[],data[])
if ret:
print("注册成功")
else:
print("注册失败,用户已存在") main()

二、三元运算符  

  三元表达式,三元运算,三目运算符都是指同一个意思:可以简化条件语句的缩写,可以使代码看起来更加简洁,三目可以简单的理解为有三个变量,它的形式是这样的 name= k1 if 条件 else k2 ,如果条件成立,则 name=k1,否则name=k2,下面从代码里面来加深一下理解,从下面的代码明显可以看出三目运算符可以使代码更加简洁。

a=1
b=2
if a<b: #一般条件语句的写法
k=a
else:
k=b c=a if a<b else b    #三目运算符的写法,如果a<b为True,则c=a,否则c=b

三、lambda表达式

对于简单的函数,也存在一种简便的表示方式,即:lambda表达式

# ###################### 普通函数 ######################
# 定义函数(普通方式)
def func(arg):
return arg + 1 # 执行函数
result = func(123) # ###################### lambda ###################### # 定义函数(lambda表达式)
my_lambda = lambda arg : arg + 1 # 执行函数
result = my_lambda(123)

 lambda表达式会自动return返回值,条件为真返回True,条件为假返回False.

四、递归

  如果一个函数在其内部调用它自己,就叫做递归,但是递归的时候要设置一个退出递归的条件,不然会一直递归下去,变成一个死循环。从另一个方面来说,递归其实和循环其实是等价的。想要明白递归的话,我们先从实际的例子上来说明这一点,比如说我们要写一个阶乘函数 f(n)算出n的阶乘,阶乘函数实现的方法很多,下面讲如何用递归实现

def f(n):
if 0==n:   # n=0 的话直接返回空,对用户输入的零进行判断
return None
elif 1==n:   # n=1 的话就不再递归
return n
else:
return n*f(n-1)   # 递归在执行f(n-1) 直到f(1)
print(f(5))   #
'''
f(5)的执行过程如下
===> f(5)
===> 5 * f(4)
===> 5 * (4 * f(3))
===> 5 * (4 * (3 * f(2)))
===> 5 * (4 * (3 * (2 * f(1))))
===> 5 * (4 * (3 * (2 * 1)))
===> 5 * (4 * (3 * 2))
===> 5 * (4 * 6)
===> 5 * 24
===> 120
'''

再来一个例子:

def func(n):
n += 1
if n >= 4:
return 'end'
return func(n) r = func(4)
print(r) end #这是执行结果

下面的图帮助理解

Python自动化运维之3、函数、lambda、递归

传入1的时候,n=2不满足n>=4这个条件,return func(2)

传入2的时候,n=3不满足n>=4这个条件,return func(3)

传入3的时候,n=4满足n>=4这个条件,return end

return end --> return func(3) --> return func(2) --> r = func(1) 所以r的返回值就是end

练习:

1、写函数,计算传入字符串中【数字】、【字母】、【空格] 以及 【其他】的个数 

def fun(s):
digitnum, alphanum, sapcenum, othernum=0,0,0,0
for i in s:
if i.isdigit():
digitnum+=1
elif i.isalpha():
alphanum+=1
elif i.isspace():
sapcenum+=1
else:
othernum+=1
return (digitnum,alphanum,sapcenum,othernum)

2、写函数,判断用户传入的对象(字符串、列表、元组)长度是否大于5  

def fun(s):
ret=False
if isinstance(s,str) or isinstance(s,str) or isinstance(s,tuple):
if len(s)>5:
ret=True
return ret

3、写函数,检查用户传入的对象(字符串、列表、元组)的每一个元素是否含有空内容

def fun(s):
ret=False
if isinstance(s, str) or isinstance(s, str) or isinstance(s, tuple):
for i in s:
if i=='':
ret=True
break
return ret

4、写函数,检查传入列表的长度,如果大于2,那么仅保留前两个长度的内容,并将新内容返回给调用者。

def fun(s):
if isinstance(s,list):
if len(s)>2:
return s[0:2]
return None

5、写函数,检查获取传入列表或元组对象的所有奇数位索引对应的元素,并将其作为新列表返回给调用者。

def fun(s):
if isinstance(s,list) or isinstance(s,tuple):
l=[]
for i in range(1,len(s),2):
l.append(s[i])
return l
return None

6、写函数,检查传入字典的每一个value的长度,如果大于2,那么仅保留前两个长度的内容,并将新内容返回给调用者。

def fun(s):
if isinstance(s,dict):
for i in s:
if len(s[i])>2:
s[i]=s[i][0:2]
return s

7、写函数,利用递归获取斐波那契数列中的第 10 个数,并将该值返回给调用者。

def fun(n):
if 1==n :
return 0
elif 2==n:
return 1
else:
return fun(n-1)+fun(n-2)