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  • 【Python 函数】函数

    为什么要用函数

    函数的作用与要求:

      方便与提高了代码的使用率,同时也便于维护。函数尽量以功能为主,结果最好不要直接打印

    函数的构成:

      def  func(obj):

        return True

    初识函数定义与调用

    一、函数有“def”声明 ,“func”代表函数名,“obj”为函数的参数(形参),

    #函数定义
    def mylen():
        """计算s1的长度"""
        s1 = "hello world"
        length = 0
        for i in s1:
            length = length+1
        print(length)
    
    #函数调用  
    mylen()
    函数的定义和调用

    总结一:

    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。。。它们要相亲相爱的在一起。

       空格 为了将def关键字和函数名分开,必须空(四声),当然你可以空2格、3格或者你想空多少都行,但正常人还是空1格。

       函数名:函数名只能包含字符串、下划线和数字且不能以数字开头。虽然函数名可以随便起,但我们给函数起名字还是要尽量简短,并能表达函数功能

       括号:是必须加的,先别问为啥要有括号,总之加上括号就对了!

    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

    函数的返回值

    二、return :return 后面的值可以为任意值,返回什么接受什么。如果只返回return ,则接受到的为空(None),不写return == ‘None’,

    返回多个值吗,接收到的为元组,返回多值需要和接受变量一致

    函数的参数

    三、函数的参数:参数分为实参与形参

    (1)实参---参数可以传任意类型,传什么接受什么。站在传参的角度有两种方式:(1)按照位置传参,(2)按照关键字传参(3)位置参数和关键字参数可以混用,但是位置参数必须在前。

    (2)形参---分为位置参数、默认参数(关键字参数),动态参数,位置参数必须在关键字参数前面。(3)动态参数:*args,在位置参数之后,关键字参数之前,接受多余的位置参数,以元组的形式返回(4)**kwargs,位于默认参数之后,接收多余的关键字参数(5)调用函数的时候有两种用法(*str),(**dic)

    函数的命名空间(名称空间)

    (1)内置命名空间 吗(python解释器启动后,就可以使用的)

    (2)局部命名空间
    (3)全局命名空间
    (4)作用域:一个名字可以使用的范围,成为作用域,globals全局作用域中的值(可修改全局变量),locals 当前作用域的变量,要根据locals的位置分辨变量
    (5)nonlocal(修改外层函数变量,不影响全局) :python 3中新增加的,只查找距离最近函数内的变量,
    (6)有了作用域才有了命名空间:内置名字空间,全局名字空间都属于全局作用域,全局作用域不可以使用局部作用域的变量,局部作用域可使用全局作用域变量。局部命名空间的名字属于局部作用域
    (7)作用域链:小范围可使用大范围变量,大范围不可使用小范围变量

    五、第一类对象条件:(1)函数名可以当作参数,(2)可以当返回值(3)可以作为一个结构的元素(在dict中,输入键,就可以调用该函数)

     本章小结

     定义函数的规则:

    1.定义:def 关键词开头,空格之后接函数名称和圆括号()。
    2.参数:圆括号用来接收参数。若传入多个参数,参数之间用逗号分割。
        参数可以定义多个,也可以不定义。
        参数有很多种,如果涉及到多种参数的定义,应始终遵循位置参数、*args、默认参数、**kwargs顺序定义。
        如上述定义过程中某参数类型缺省,其他参数依旧遵循上述排序
    3.注释:函数的第一行语句应该添加注释。
    4.函数体:函数内容以冒号起始,并且缩进。
    5.返回值:return [表达式] 结束函数。不带表达式的return相当于返回 None
    
    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

    调用函数的规则:

    1.函数名()
        函数名后面+圆括号就是函数的调用。
    2.参数:
        圆括号用来接收参数。
        若传入多个参数:
            应按先位置传值,再按关键字传值
            具体的传入顺序应按照函数定义的参数情况而定
    3.返回值
        如果函数有返回值,还应该定义“变量”接收返回值
        如果返回值有多个,也可以用多个变量来接收,变量数应和返回值数目一致
    
    无返回值的情况:
    函数名()
    
    有返回值的情况:
    变量 = 函数名()
    
    多个变量接收多返回值:
    变量1,变量2,... = 函数名()

     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

    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)

    在全局引用内置max

    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

    在全局调用globals和locals

    print(globals())
    print(locals())

    在局部调用globals和locals

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

    global关键字

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

    函数的嵌套和作用域链

     函数的嵌套调用

    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)

    函数的嵌套定义

    
    
    def f1():
        print("in f1")
        def f2():
            print("in f2")
    
        f2()
    f1()
    函数的嵌套定义(一)
    
    
    def f1():
        def f2():
            def f3():
                print("in f3")
            print("in f2")
            f3()
        print("in f1")
        f2()
        
    f1()
    函数的嵌套定义(二)

    函数的作用域链

    def f1():
        a = 1
        def f2():
            print(a)
        f2()
    
    f1()
    作用域链(一)
    def f1():
        a = 1
        def f2():
            def f3():
                print(a)
            f3()
        f2()
    
    f1()
    作用域链(二)
    def f1():
        a = 1
        def f2():
            a = 2
        f2()
        print('a in f1 : ',a)
    
    f1()
    作用域链(三)

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

    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)
    函数被引用

    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']()
    函数被当作容易类型的元素

    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

    第一类对象的概念

    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

    def func():
        name = 'eva'
        def inner():
            print(name)
        return inner
    
    f = func()
    f()

    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

    #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()

    闭包函数获取网络应用

    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)

    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

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