函数知识整理

一、函数的定义：

定义：def 关键词开头，空格之后接函数名称和圆括号()，最后还有一个":"。

　　　def 是固定的，不能变，必须是连续的def三个字母，不能分开。。。

　　　空格 为了将def关键字和函数名分开

　　　函数名：必须由字母下划线数字组成，不能是关键字，不能是数字开头，函数名还是要有一定的意义能够简单说明函数的功能

　　　括号：是必须加的

注释：每一个函数都应该对功能和参数进行相应的说明，应该写在函数下面第一行。以增强代码的可读性。

调用：就是 函数名() 要记得加上括号

def 函数名(参数1,参数2,*args,默认参数,**kwargs):
        """注释：函数功能和参数说明"""
        函数体
        ……
        return 返回值

二、函数的返回值

1.return xxx  返回一个值（一个变量）
2.return a,b  返回多个值(多个变量)，多个值之间用逗号区分
            接收：可以用一个变量接收，以元组的形式返回
                 也可以用多个变量接收，返回几个就用几个变量去接收

3.返回值为None
函数的返回值为None有三种情况
a.不写返回值
b.只写一个return
c.return None  （几乎不用）

return的作用：结束一个函数的执行

函数的返回值不为None，有返回值

def func():
    a = 111
    b = [1,2,3]
    #首先 返回值可以是任意的数据类型
    return b

#如果有返回值：必须要用变量接收才会有效果
# ret = func()
# print(ret)

def func1():
    a = 111
    b = [1,2,3]
# ret = func1()
# print(ret)
#函数可以没有返回值
#当不写return的时候，一个函数默认的返回值是'None'

def func2():
    a = 111
    b = [1,2,3]
    return
# ret = func2()
# print(ret)
#当只写一个return的时候，函数的返回值为None

def func3():
    a = 111
    b = [1,2,3]
    return None
# ret = func3()
# print(ret)
#return None的时候函数的返回值也为None（几乎不用）

def func4():
    print(1111)
    return
    print(2222)

# func4()

def func5():
    for i in range(20):
        if i == 5:
            return
        else:
            print(i)
# func5()

#函数要先定义 后 调用

def func6():
    '''返回一个值'''
    #return 111
    #return 'abc'
    return ['abc',123]

def func7():
    '''返回多个值'''
    a = 123
    b = 'abc'
    return a,b,[1,2,3]

# ret = func7()
# print(ret)
# m,n,k = func7()
# print(m)
# print(n)
# print(k)

def func8():
    l = [1,2,3,4]
    return l[-1]

# ret = func8()
# print(ret)

三、参数：

1.实参：函数调用时我们传入的参数就叫做实参

2.形参：函数定义时我们定义的参数就叫做形参

站在实参的角度看：

参数有位置参数和关键字参数

                                 注意：位置参数必须放在关键字参数前面

#位置参数
def fun(a,b):
    print('a',a,"b",b)
    if a>b:
        return a
    else:
        return b
#位置参数
l1=fun(10,20)
#关键字参数
l2=fun(a=20,b=10)
print(l1)
print(l2)

__author__ = 'ctz'
def fun(name,addr,sex="male"):
    return name,addr,sex
a=fun("ctz","km")
b=fun(name="cmq",addr="xw",sex="female")
c=fun("sss",addr="bj")
d=fun(addr="sss",name="ccc")
print(a)
print(b)
print(c)
print(d)

__author__ = 'ctz'
def fun(name,addr,sex="male"):
    return name,addr,sex
#位置传参
a=fun("ctz","km")
#关键字传参
b=fun(name="cmq",addr="xw",sex="female")
#位置传参和关键字传参混用
c=fun("sss",addr="bj")
#关键字传参
d=fun(addr="sss",name="ccc")
print(a)
print(b)
print(c)
print(d)

动态传参

def fun2(*args):#*args代表把散列的元素拼成元组
    print(args)
t = (1,2,3,4)
l = [1,2,3,4]
# fun2(t[0],t[1],t[2],t[3])
fun2(*t)  #*代表把一个元组、列表拆了
fun2(*l)  #*代表把一个元组、列表拆了

def fun3(**kwargs):#*args代表把按关键字传来的参数拼成字典
    print(kwargs)
fun3(a = 10, b = 20)
d = {'a': 10, 'b': 20}
fun3(**d)  #*代表把一个字典拆了

站在形参角度看

可以传递0个或多个参数,
传参顺序必须为：位置参数，*args,默认参数，**kwargs

传参数的时候：必须先按照位置传参数，再按照关键字传参数

1.位置参数必须传值，按顺序定义参数

def mymax(x,y):
    #此时x = 10,y = 20
    print(x,y)
    the_max = x if x > y else y
    return the_max

#调用mymax不传递参数
ma = mymax()
print(ma)

#结果
TypeError: mymax() missing 2 required positional arguments: 'x' and 'y'

2.默认参数
首先，不要设置可变数据类型的默认参数
     对于变化小的参数可以设置默认参数
     默认参数可以不传，不传的时候用的就是默认值
     如果传，会覆盖默认值
     默认的值是在定义函数的时候就已经确定了的

def stu_info(name,sex = "male"):
    """打印学生信息函数，由于班中大部分学生都是男生，
        所以设置默认参数sex的默认值为'male'
    """
    print(name,sex)


stu_info('alex')
stu_info('eva','female')

3.动态参数:

 a.*args

按位置传值多余的参数都由args统一接收，保存成一个元组的形式

def func(a,b,*c):
    my_sum = a+b
    for i in c:
        my_sum += i
    return my_sum

#按位置传参数
# print(func(3,2))
# print(func(1,2,5,6))

b.**kwargs

def fun(a,b,**kwargs):
    print(a,b,kwargs)

# 按照关键字传参数
#fun(a = 10,b = 20,cccc= 30,dddd = 50)

四、函数的命名空间

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

def fun(a,b,c):
    return max(a,b,c)#用的是内置命名空间的max
print(fun(1,2,3))


def max(a,b):
    c=a  if a>b else b
    return c
print(max(1,5))#用的1是自己定义的max 全局作用域里面的

五、函数的作用域：

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：包含内置命名空间、全局命名空间，在整个文件的任意位置都能被引用、全局有效

局部作用域：局部命名空间，只能在局部范围内生效

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

globals和locals方法

a = 20
b = 50
def haha():
x = 1
y = 2
print(globals()) #全局作用域中的名字
print(locals()) #局部作用域中的名字

# haha()
# print(globals()) #全局作用域中的名字
# print(locals()) #全局的局部还是全局

global关键字

a = 10
def func():
    global a
    a = 20

print(a)
func()
print(a)

六、函数的嵌套和作用域链

函数嵌套

def f1():
    def f2():
        def f3():
            print("in f3")
        print("in f2")
        f3()
    print("in f1")
    f2()
    
f1()

函数作用域链

def f1():
    a = 1
    def f2():
        def f3():
            print(a)
        f3()
    f2()

f1()

def f1():
    a = 1
    def f2():
        a = 2
    f2()
    print('a in f1 : ',a)

f1()

nonlocal关键字

def f():
    a = 3
    def f1():
        a = 1
        def f2():
            nonlocal a
            # 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

            a = 2
        f2()
        print('a in f1 : ', a)
    f1()
    print('a in f : ',a)

f()

七、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

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']()

3.可以当作函数的参数和返回值

__author__ = 'Administrator'
def f():
    print("so good")
    return 1+2
l=f#函数名实际上就是普通的变量名
#print(l())

def g(f):#函数名可以做参数
    print(f)#结果是函数名所指向的那块内存地址
    print("so good g")
    return 2+5
print(g(f))



def l():
    return f#函数名可用作返回值

ll=l()
print(ll())

八.闭包

闭包
1.闭 内部的函数
2.包 包含了对外部函数作用域中变量的引用

闭包的作用:

就是能够引用外部函数的变量，并且可以保证外部函数的变量控制在一个局部作用域中

#闭包的常用形式
def hei():
    x = 20
    def inner():
        print(x)  #局部的
    return inner

# i = hei()
# i()  #全局

__author__ = 'Administrator'
# from urllib.request import urlopen
# def fun():
#     url="http://www.sina.com.cn/"
#     def op():
#         return urlopen(url).read()
#     return op
# l=fun()
# print(l())
from urllib.request import urlopen
def fun(url):
    def op():
        return urlopen(url).read()
    return op
url="http://www.sina.com.cn/"
l=fun(url)
print(l())

判断闭包函数的方法__closure__

#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()

#闭包嵌套
def wrapper():
    money = 1000
    def func():
        name = 'eva'
        def inner():
            print(name,money)
        return inner
    return func
 
f = wrapper()
i = f()
i()

九、装饰器

装饰器的本质 ：闭包函数
功能：就是在不改变原函数调用方式的情况下，在这个函数前后加上扩展功能

实际上是一种设计模式，开放封闭原则，对扩展是开放的，对修改是封闭的

通用版本

def timmer(func):
    def inner(*args,**kwargs):
        '''添加函数调用之前的扩展代码'''
        ret = func(*args,**kwargs)
        '''添加函数调用之后的扩展代码'''
        return ret
    return inner

__author__ = 'Administrator'
def sw(fun):
    def inner(*args,**kwargs):
        ret=fun(*args,**kwargs)
        print(ret)
        return ret
    return inner
@sw#语法糖------>a=sw(a)
def a(m):
    return m
@sw
def b(m,n,**kwargs):
    return m,n,kwargs
a(1)
b(2,3,name="ctz",paw="ahgfggf")

被装饰函数没参数

def zsq(fun):
    def inner():
        fun()
    return  inner

def a():
    print("aaaaaa")

a=zsq(a)
a()

被装饰函数有一个参数

__author__ = 'Administrator'
import  time
def f(fun):
    def inner(x):
        fun(x)
    return  inner

def b(a):
    print(a)

b=f(b)
b(4)

被装饰参数有两个参数

__author__ = 'Administrator'
def fun(f):
    def inner(x,y):
        f(x,y)
    return  inner

@fun
def c(a,b):
    print(a,b)
c(5,6)

带参数的装饰器（开关）

__author__ = 'Administrator'
F=True
def outer(F):
    def wap(fun):
        def inner(*args,**kwargs):
            if F:
                print("inner   before")
                ret=fun(*args,**kwargs)
                print("inner   after")
            else:
                ret=fun(*args,**kwargs)
            return  ret
        return inner
    return wap

@outer(F)
def gg():
    print("gg............")
gg()

多个装饰器装饰一个函数

__author__ = 'Administrator'
def yn(fun):#fun=sc_inner
    def yn_inner(*args,**kwargs):
        print("yun..........before")
        ret=fun(*args,**kwargs)#sc_inner()
        print("yn...........after")
        return ret
    return yn_inner

def sx(fun):#fun=china
    def sx_inner(*args,**kwargs):
        print("sx..........before")
        ret=fun(*args,**kwargs)#china()
        print("sx...........after")
        return ret
    return sx_inner

@yn #china=yn(china)-----china=yn(sx(china))----china=yn(sx_inner)---->china=yn_ineer
@sx  #china=sx(china)----china=
def china():
    print("china is good ")

china()#yn_inner()