python 学习笔记6(函数)

时间:2023-03-08 17:37:02

函数

定义: 函数是指将一组语句的集合通过一个名字(函数名)封装起来,要想执行这个函数,只需调用其函数名即可

特性:

  1.减少代码重复

  2.保持代码的一致性

  3.方便修改,可扩展性

函数的创建

#简单的函数
def f():
print("It's ok")
f() #It's ok

def :定义一个函数名

f:函数名(自己定义)

():方便传输参数,可写可不写

f():函数调用

 函数名的命名规则

  1.函数名必须以下划线或字母开头,可以包含任意字母、数字或下划线的组合。不能使用任何的标点符号;

  2.函数名是区分大小写的。

  3.函数名不能是保留字。

形参和实参

  形参:形式参数,不是实际存在,是虚拟变量。在定义函数和函数体的时候使用形参,目的是在函数调用时接收实参(实参个数,类型应与实参一一对应)

  实参:实际参数,调用函数时传给函数的参数,可以是常量,变量,表达式,函数,传给形参

  区别:形参是虚拟的,不占用内存空间,.形参变量只有在被调用时才分配内存单元,实参是一个变量,占用内存空间,数据传送单向,实参传给形参,不能形参传给实参

# 形参与实参

 def f(a):                          #a为形参,不占用内存
print("It's %s"%a)
f("ok") #It's ok "ok"为实参 def f(a,b):
print(a+b)
f(2,3) #

函数的参数

  必备参数

  关键字参数

  默认参数

  不定长参数

必需的参数:

必需参数须以正确的顺序传入函数。调用时的数量必须和声明时的一样。
def f(name,age):
print('I am %s,I am %d'%(name,age))
f('liu',18)
f('lst',16)

关键字参数:

关键字参数和函数调用关系紧密,函数调用使用关键字参数来确定传入的参数值。使用关键字参数允许函数调用时参数的顺序与声明时不一致,因为 Python 解释器能够用参数名匹配参数值。它的数据在实参里加。

def f(name,age):
print('I am %s,I am %d'%(name,age))
# f(16,'alvin') #报错
f(age=23,name='liu')

默认参数(缺省参数):

调用函数时,默认参数的值如果没有传入,则被认为是默认值。默认参数必须放在必须参数或者关键字参数后边。它是在形参里边加数据。下例会打印默认的age,如果age没有被传入:

def print_info(name,age,sex='male'):

    print('Name:%s'%name)
print('age:%s'%age)
print('Sex:%s'%sex)
return print_info('liu',18)
print_info('aaa',23,'female')

不定长参数

你可能需要一个函数能处理比当初声明时更多的参数。这些参数叫做不定长参数,和上述2种参数不同,声明时不会命名。将所有参数作为元组。

# def add(x,y):
# return x+y def add(*args):
sum=0
for i in args:
sum+=i return sum print(add(1,2,3,4))
print(add(2,3,4,6,5))

加了星号(*)的变量名会存放所有未命名的变量参数。而加(**)的变量名会存放命名的变量参数,将所有参数作为字典。

def print_info(**kwargs):

    print(kwargs)
for i in kwargs:
print('%s:%s'%(i,kwargs[i]))#根据参数可以打印任意相关信息了 return print_info(name='liu',age=18,sex='male',hobby='girl',nationality='Chinese',ability='Python') def print_info(name,*args,**kwargs):#def print_info(name,**kwargs,*args):报错 print('Name:%s'%name) print('args:',args)
print('kwargs:',kwargs) return print_info('alex',18,hobby='girl',nationality='Chinese',ability='Python')
# print_info(hobby='girl','alex',18,nationality='Chinese',ability='Python') #报错
#print_info('alex',hobby='girl',18,nationality='Chinese',ability='Python') #报错

参数优先级  def func(必需的参数,默认参数,不定长参数(*args,**kwargs))

传参数的另一种方法

def f(*args):
print(args) f(*[1,2,5]) def f(**kargs):
print(kargs) f(**{'name':'liu'})

函数的返回值

要想获取函数的执行结果,就可以用return语句把结果返回

  1. 函数在执行过程中只要遇到return语句,就会停止执行并返回结果,也可以理解为 return 语句代表着函数的结束;
  2. 如果未在函数中指定return,那这个函数的返回值为None;
  3. return多个对象,解释器会把这多个对象组装成一个元组作为一个一个整体结果输出。

作用域

作用域介绍

python中的作用域分4种情况:

  L:local,局部作用域,即函数中定义的变量;

  E:enclosing,嵌套的父级函数的局部作用域,即包含此函数的上级函数的局部作用域,但不是全局的;

  G:globa,全局变量,就是模块级别定义的变量;

  B:built-in,系统固定模块里面的变量,比如int, bytearray等。

  搜索变量的优先级顺序依次是:作用域局部>外层作用域>当前模块中的全局>python内置作用域,也就是LEGB。

x = int(2.9)  # int built-in  内置作用域

g_count = 0  # global 全局作用域

def outer():
o_count = 1 # enclosing 嵌套作用域 def inner():
i_count = 2 # local 局部作用域
print(o_count) # print(i_count) 找不到
inner() outer() # print(o_count) #找不到

作用域产生

在Python中,只有模块(module),类(class)以及函数(def、lambda)才会引入新的作用域,其它的代码块(如if、try、for等)是不会引入新的作用域的,如下代码:

if 2>1:
x = 1
print(x) #

这个是没有问题的,if并没有引入一个新的作用域,x仍处在当前作用域中,后面代码可以使用。

def test():
x = 1
#print(x) # NameError: name 'x2' is not defined
test()

def、class、lambda是可以引入新作用域的。

变量的修改

局部作用域变量不可修改全局作用域变量的值

(一个不在局部作用域里的变量默认是只读的,如果试图为其绑定一个新的值,python认为是在当前的局部作用域里创建一个新的变量,也就是说在当前局部作用域中,如果直接使用外部作用域的变量,那么这个变量是只读的,不能修改)

count = 10
def outer():
print(count) #local variable 'count' referenced before assignment
count = 100
print(count)
outer() 

这里第一个print中,使用到了外部作用域的count,这样后面count就指外部作用域中的count了,再修改就会报错。 如果没使用过这个变量,而直接赋值,会认为是新定义的变量,此时会覆盖外部作用域中变量

count = 10
def outer():
#print(count) #10
count = 100
print(count)
outer() #

内部作用域中直接声明了count=100,后面使用count都是内部作用域的了。 count+=1报错的原因是一样的,先使用了外部count+1,在修改count自然报错。

global,nonlocal关键字

当内部作用域想修改外部作用域的变量时,就要用到global和nonlocal关键字了,当修改的变量是在全局作用域(global作用域)上的,就要使用global先声明一下,global关键字声明的变量必须在全局作用域上,不能嵌套作用域上,当要修改嵌套作用域(enclosing作用域,外层非全局作用域)中的变量需要nonlocal关键字先申明一下。

count = 10
def outer():
global count
print(count) #1 local variable 'count' referenced before assignment 2 10
count = 100
print(count) #
outer() def outer():
count = 10
def inner():
nonlocal count
count = 20
print(count)
inner()
print(count)
outer()

小结

(1)变量查找顺序:LEGB,作用域局部>外层作用域>当前模块中的全局>python内置作用域;

(2)只有模块、类、及函数才能引入新作用域;

(3)对于一个变量,内部作用域先声明就会覆盖外部变量,不声明直接使用,就会使用外部作用域的变量;

(4)内部作用域要修改外部作用域变量的值时,全局变量要使用global关键字,嵌套作用域变量要使用nonlocal关键字。nonlocal是python3新增的关键字,有了这个关键字,就能完美的实现闭包了。

高阶函数:

         高阶函数是至少满足下列一个条件的函数:

    接受一个或多个函数作为输入

    输出一个函数

# 高阶函数
def f(n):
return n*n
def foo(a,b,func):
return func(a)+func(b)
print(foo(2,3,f)) #

关于函数名:

  函数名可以进行赋值

  函数名可以作为函数参数,还可以作为函数返回值

递归函数

  定义:在函数内部,可以调用其他函数。如果一个函数在内部调用自身本身,这个函数就是递归函数。

  

#函数阶乘
def f(b):
a = 1
for i in range(1,b+1):
a *= i
return a
print(f(5)) def f(n):
b = 1
a = 1
while a<=n:
b*=a
a+=1
return b
print(f(3)) ------------------------------------------------------------
#递归函数
def f(n):
if n == 1:
return 1
return n*f(n-1)
print(f(6))

递归函数的优点:    是定义简单,逻辑清晰。理论上,所有的递归函数都可以写成循环的方式,但循环的逻辑不如递归清晰。

递归特性:

  1. 必须有一个明确的结束条件

  2. 每次进入更深一层递归时,问题规模相比上次递归都应有所减少

  3. 递归效率不高,递归层次过多会导致栈溢出(在计算机中,函数调用是通过栈(stack)这种数据结构实现的,每当进入一个函数调用,栈就会加一层栈帧,每当函数返           回,栈就会减一层栈帧。由于栈的大小不是无限的,所以,递归调用的次数过多,会导致栈溢出。)

内置函数

数学运算类

abs(x) 求绝对值
1、参数可以是整型,也可以是复数
2、若参数是复数,则返回复数的模
complex([real[, imag]]) 创建一个复数
divmod(a, b) 分别取商和余数
注意:整型、浮点型都可以
float([x]) 将一个字符串或数转换为浮点数。如果无参数将返回0.0
int([x[, base]])  将一个字符转换为int类型,base表示进制
long([x[, base]])  将一个字符转换为long类型
pow(x, y[, z])  返回x的y次幂
range([start], stop[, step])  产生一个序列,默认从0开始
round(x[, n])  四舍五入
sum(iterable[, start])  对集合求和
oct(x) 将一个数字转化为8进制
hex(x) 将整数x转换为16进制字符串
chr(i) 返回整数i对应的ASCII字符
bin(x) 将整数x转换为二进制字符串
bool([x]) 将x转换为Boolean类型

集合类操作

basestring() str和unicode的超类
不能直接调用,可以用作isinstance判断
format(value [, format_spec]) 格式化输出字符串
格式化的参数顺序从0开始,如“I am {0},I like {1}”
unichr(i) 返回给定int类型的unicode
enumerate(sequence [, start = 0]) 返回一个可枚举的对象,该对象的next()方法将返回一个tuple
iter(o[, sentinel]) 生成一个对象的迭代器,第二个参数表示分隔符
max(iterable[, args...][key])  返回集合中的最大值
min(iterable[, args...][key]) 返回集合中的最小值
dict([arg]) 创建数据字典
list([iterable])  将一个集合类转换为另外一个集合类
set() set对象实例化
frozenset([iterable]) 产生一个不可变的set
str([object])  转换为string类型
sorted(iterable[, cmp[, key[, reverse]]])  队集合排序
tuple([iterable])  生成一个tuple类型
xrange([start], stop[, step])  xrange()函数与range()类似,但xrnage()并不创建列表,而是返回一个xrange对象,它的行为与列表相似,但是只在需要时才计算列表值,当列表很大时,这个特性能为我们节省内存

逻辑判断

all(iterable) 1、集合中的元素都为真的时候为真
2、特别的,若为空串返回为True
any(iterable) 1、集合中的元素有一个为真的时候为真
2、特别的,若为空串返回为False
cmp(x, y) 如果x < y ,返回负数;x == y, 返回0;x > y,返回正数

反射

callable(object) 检查对象object是否可调用
1、类是可以被调用的
2、实例是不可以被调用的,除非类中声明了__call__方法
classmethod() 1、注解,用来说明这个方式是个类方法
2、类方法即可被类调用,也可以被实例调用
3、类方法类似于Java中的static方法
4、类方法中不需要有self参数
compile(source, filename, mode[, flags[, dont_inherit]]) 将source编译为代码或者AST对象。代码对象能够通过exec语句来执行或者eval()进行求值。
1、参数source:字符串或者AST(Abstract Syntax Trees)对象。
2、参数 filename:代码文件名称,如果不是从文件读取代码则传递一些可辨认的值。
3、参数model:指定编译代码的种类。可以指定为 ‘exec’,’eval’,’single’。
4、参数flag和dont_inherit:这两个参数暂不介绍
dir([object]) 1、不带参数时,返回当前范围内的变量、方法和定义的类型列表;
2、带参数时,返回参数的属性、方法列表。
3、如果参数包含方法__dir__(),该方法将被调用。当参数为实例时。
4、如果参数不包含__dir__(),该方法将最大限度地收集参数信息
delattr(object, name) 删除object对象名为name的属性
eval(expression [, globals [, locals]]) 计算表达式expression的值
execfile(filename [, globals [, locals]]) 用法类似exec(),不同的是execfile的参数filename为文件名,而exec的参数为字符串。
filter(function, iterable) 构造一个序列,等价于[ item for item in iterable if function(item)]
1、参数function:返回值为True或False的函数,可以为None
2、参数iterable:序列或可迭代对象
getattr(object, name [, defalut]) 获取一个类的属性
globals() 返回一个描述当前全局符号表的字典
hasattr(object, name) 判断对象object是否包含名为name的特性
hash(object) 如果对象object为哈希表类型,返回对象object的哈希值
id(object) 返回对象的唯一标识
isinstance(object, classinfo) 判断object是否是class的实例
issubclass(class, classinfo) 判断是否是子类
len(s)  返回集合长度
locals()  返回当前的变量列表
map(function, iterable, ...)  遍历每个元素,执行function操作
memoryview(obj)  返回一个内存镜像类型的对象
next(iterator[, default])  类似于iterator.next()
object()  基类
property([fget[, fset[, fdel[, doc]]]])  属性访问的包装类,设置后可以通过c.x=value等来访问setter和getter
reduce(function, iterable[, initializer])  合并操作,从第一个开始是前两个参数,然后是前两个的结果与第三个合并进行处理,以此类推
reload(module)  重新加载模块
setattr(object, name, value) 设置属性值
repr(object)  将一个对象变幻为可打印的格式
slice()  
staticmethod 声明静态方法,是个注解
super(type[, object-or-type])  引用父类
type(object) 返回该object的类型
vars([object])  返回对象的变量,若无参数与dict()方法类似
bytearray([source [, encoding [, errors]]]) 返回一个byte数组
1、如果source为整数,则返回一个长度为source的初始化数组;
2、如果source为字符串,则按照指定的encoding将字符串转换为字节序列;
3、如果source为可迭代类型,则元素必须为[0 ,255]中的整数;
4、如果source为与buffer接口一致的对象,则此对象也可以被用于初始化bytearray.
zip([iterable, ...])  实在是没有看懂,只是看到了矩阵的变幻方面

IO操作

file(filename [, mode [, bufsize]]) file类型的构造函数,作用为打开一个文件,如果文件不存在且mode为写或追加时,文件将被创建。添加‘b’到mode参数中,将对文件以二进制形式操作。添加‘+’到mode参数中,将允许对文件同时进行读写操作
1、参数filename:文件名称。
2、参数mode:'r'(读)、'w'(写)、'a'(追加)。
3、参数bufsize:如果为0表示不进行缓冲,如果为1表示进行行缓冲,如果是一个大于1的数表示缓冲区的大小 。
input([prompt])  获取用户输入
推荐使用raw_input,因为该函数将不会捕获用户的错误输入
open(name[, mode[, buffering]])  打开文件
与file有什么不同?推荐使用open
print 打印函数
raw_input([prompt])  设置输入,输入都是作为字符串处理

重要的内置函数:

filter(function, sequence)

#filter   作用:过滤
str = ["a","b","c"]
def f(n):
if n != "a":
return n
ret = filter(f,str) #ret为迭代器对象
print(ret) #<filter object at 0x0000000000B1A5F8>
print(list(ret)) #['b', 'c']

对sequence中的item依次执行function(item),将执行结果为True的item做成一个filter object的迭代器返回。可以看作是过滤函数。

map(function, sequence)

#map     对元素值进行修改
str = ["a","b","c"]
def f(n):
return n+"hello"
ret = map(f,str) #ret为迭代器对象
print(ret) #<map object at 0x00000000007AA5F8>
print(list(ret)) #['ahello', 'bhello', 'chello']
对sequence中的item依次执行function(item),将执行结果组成一个map object迭代器返回.
map也支持多个sequence,这就要求function也支持相应数量的参数输入:

3 reduce(function, sequence, starting_value)

#reduce    就是一个值,无需迭代器

from functools import reduce
def f(x,y):
return x+y
print(reduce(f,range(1,10))) #

对sequence中的item顺序迭代调用function,如果有starting_value,还可以作为初始值调用.

4 lambda

#lambda    无定义函数
lambda a,b : a+b #a,b为参数,a+b为返回值

普通函数与匿名函数的对比:

匿名函数的命名规则,用lamdba 关键字标识,冒号(:)左侧表示函数接收的参数(a,b) ,冒号(:)右侧表示函数的返回值(a+b)。

因为lamdba在创建时不需要命名,所以,叫匿名函数