函数部分总结

一、自定义函数

　　一、函数概念

　　　　1、什么是函数：函数就是封装一个功能。（程序中如果没有函数的引用，会产生重复代码多，可读性差的特点。）

　　　　2、函数的定义：def 关键词开头，空格之后接函数名称和圆括号()

l1 = [1,2,3,4]
def my_len():
    # def 关键字 定义一个函数
    # my_len 函数名书写规则与变量一样
    # def与函数名中间一个空格
    # 函数名（）：加上冒号
    # 函数体
    count = 0
    for j in l1:
        count += 1
    print(count)
my_len()

l1 = [1,2,3,4]
def my_len():
    count = 0
    for j in l1:
        count += 1
    return count
print(my_len())
# 函数的返回值：
# 写函数，不要在函数中写print（）
# return
# 1、在函数中，遇到return结束函数。
# 2、将返回值给函数的调用者。
# 　　无 return = return None
# 　　return 1个值 该值是什么，就直接返回给函数的调用者，函数名（）
# 　　return 多个值，将多个值放到一个元组中，返回给函数的调用者。

　　二、函数的传参　　　

　　　　函数分为形参和实参：

　　　　形参：形式参数，不代表实际的变量。

　　　　实参：实际参数，带入形参中的变量。

　　　　形参传参：1、位置传参。按顺序，一一对应。

　　　　　　　　    2、默认参数。传参则覆盖，不传则默认，默认参数永远在位置参数的后面。

　　　　形参传参：1、位置传参。按顺序，一一对应。

　　　　　　   　　2、关键字传参，不按顺序，一一对应。

　　　　　　 　　  3、混合传参，关键字参数永远在位置参数的后面。

　　　　形参传递顺序：位置参数，*args，默认参数，**kwargs

def test(a, *args, **kwargs):
    print(a)    # 1
    print(args) # (2, 3)
    print(kwargs)   # {'e': 5, 'd': '4'}
test(1, 2, 3, d='4', e=5)
 
# 1还是参数a的值，args表示剩余的值，kwargs在args之后表示成对键值对。

# * 魔法运用
def func(*args):
    print(args)
l1 = [1,2,30]
l2 = [1,2,33,21,45,66]
tu = (1,2,3)
func(1,2,30,1,2,33,21,45,66)    # (1, 2, 30, 1, 2, 33, 21, 45, 66)
func(*'qweqrfdsaf') # ('q', 'w', 'e', 'q', 'r', 'f', 'd', 's', 'a', 'f')
func(*{'name':'alex',"age":12}) # ('name', 'age')
func(*l1,*l2)   # (1, 2, 30, 1, 2, 33, 21, 45, 66)
def func(*args):
    print(args)
func(1,2,3,10,20,80)    # (1, 2, 3, 10, 20, 80)
def func(**kwargs):
    print(kwargs)
dic1 = {'name1':'alex','age1':46}
dic2 = {'name':'老男孩','age':56}
func(**dic1,**dic2) # {'age1': 46, 'name1': 'alex', 'name': '老男孩', 'age': 56}
# 在函数的调用执行时，
#   *可迭代对象，代表打散(list,tuple,str,dict(键))将元素一一添加到args。
#  **字典，代表打散，将所有键值对放到一个kwargs字典里。

# 在函数定义时， *args，**kwargs代表的是聚合。
def func(*args,**kwargs):
    print(args)
    print(kwargs)
dic1 = {'name1':'alex','age1':46}
dic2 = {'name':'老男孩','age':56}
func(*[1,2,3,4],*'asdfsad',**dic1,**dic2)
# (1, 2, 3, 4, 'a', 's', 'd', 'f', 's', 'a', 'd')
# {'name': '老男孩', 'name1': 'alex', 'age': 56, 'age1': 46}

　　三、函数有用信息

def func1():
    """
    此函数是完成登陆的功能，参数分别是...作用。
    :return: 返回值是登陆成功与否（True，False）
    """
    print(666)
    return True
func1() # 666
print(func1.__name__)   # func1
print(func1.__doc__)    # 显示注释内容

二、命名空间和作用域

　　一、命名空间

　　　　命名空间的本质：存放名字与值的绑定关系　　　

　　　　命名空间一共分为三种：

　　　　　　全局命名空间：代码在运行伊始，创建的存储“变量名与值的关系”的空间

　　　　　　局部命名空间：在函数的运行中开辟的临时的空间

　　　　　　内置命名空间：存放了python解释器

　　　　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

　　　　在全局调用：全局命名空间->内置命名空间

　　二、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（globals）：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（locals）：局部名称空间，只能在局部范围内生效

　　　　global关键字

#global
# 1,在局部空间内，声明一个全局变量
def func1():
    global name
    name = '老男孩'
    print(name) # 老男孩
func1()
print(name) # 老男孩
# 2,在局部空间内改变一个全局变量
a = 4
def func1():
    global a    # 5
    a = 5
func1()
print(a)

　　　　nolocal关键字

#nonlocal
# 1,不能修改全局变量。
#在局部作用域中，对父级作用域（或者更外层作用域非全局作用域）的变量进行引用和修改，
# 并且引用的哪层，从那层及以下此变量全部发生改变。
a = 4
def func1():
    b = 6
    def func2():
        b = 666
        print(b) # 666
    func2()
    print(b) # 6
func1()

b = 4
def func1():
    b = 6
    def func2():
        nonlocal b
        b = 666
        print(b) # 666
    func2()
    print(b) # 666
print(b)    # 4
func1()

　　三、函数名的应用

# 函数名是函数的名字，本质：变量，特殊的变量。
# 1,单独打印函数名  <function func1 at 0x0000000000872378>
def func1():
    print(666)
print(func1)  # <function func1 at 0x0000000000872378>
a = 6
print(a)    # 6
# 2、函数名的赋值
def func2():
    print(666)

f = func2
f() # 666
# 3、函数名可以作为容器类数据的元素
def f1():
    print(1211)
def f2():
    print(1222)
def f3():
    print(1233)
def f4():
    print(1233)
l1 = [f1, f2, f3, f4]
for i in l1:
    i()
# 4、函数名可以作为参数
a = 1
def f1(x):
    print(x)    # 1
f1(a)
def f1():
    print(666)
def f2(x):  # x = f1
    x()  # f1()
f2(f1)
# 5、函数名可以作为函数的返回值
def wraaper():
    def inner():
        print(666)
    return inner
ret = wraaper()  # inner
ret()  # inner()

三、闭包和装饰器

　　一、闭包

　　　　闭包：就是内层函数对外层函数（非全局）变量的引用。

　　　　闭包：当函数开始执行时，如果遇到闭包，他又一个机制，他会永远开辟一个内存空间，将闭包中的额变量等值放入其中，不会随着函数的执行完毕而消失。

　　　　判断是不是闭包：内层函数名.__closure__ 结果是:cell...就是闭包

name = '老男孩'
def wraaper2(n):
    #  n = '老男孩'
    def inner():
        print(n)    # 老男孩
    inner()
    print(inner.__closure__)    # (<cell at 0x000001E3F9123B28: str object at 0x000001E3F9010F30>,)
wraaper2(name)

　　二、装饰器

　　　　开放封闭原则：

　　　　1、对扩展是开放的

　　　　2、对修改是封闭的

　　　　装饰器主要功能和装饰器固定结构：在不改变函数调用方式的基础上在函数的前、后添加功能。

　　　　装饰器固定格式

def timer(func):
    def inner(*args,**kwargs):
        '''执行函数之前要做的'''
        re = func(*args,**kwargs)
        '''执行函数之后要做的'''
        return re
    return inner

　　　　带参数的装饰器

def outer(flag):
    def timer(func):
        def inner(*args,**kwargs):
            if flag:
                print('''执行函数之前要做的''')
            re = func(*args,**kwargs)
            if flag:
                print('''执行函数之后要做的''')
            return re
        return inner
    return timer
@outer(False)

def func():
    print(111)

func()

　　　　多个装饰器装饰同一个函数

def wrapper1(func):
    def inner():
        print('wrapper1 ,before func')  # 第二步
        func()
        print('wrapper1 ,after func')   # 第四步
    return inner

def wrapper2(func):
    def inner():
        print('wrapper2 ,before func')  # 第一步
        func()
        print('wrapper2 ,after func')   # 第五步
    return inner

@wrapper2
@wrapper1
def f():
    print('in f')   # 第三步
f()

四、迭代器和生成器

　　一、迭代器

　　　　可迭代协议：可以被迭代要满足的要求，可以将某个数据集内的数据“一个挨着一个的取出来”，就叫做迭代，内部实现了__iter__方法

　　　　迭代协议：必须拥有__iter__方法和__next__方法

　　　　迭代器的好处：

　　　　　　1、节省内存空间。

　　　　　　2、满足惰性机制。

　　　　　　3、不能反复取值，不可逆。

 　　　　可迭代计算过程：

　　　　　　1、将可迭代对象转化成迭代器

　　　　　　2、内部使用__next__方法取值

　　　　　　3、运用了异常处理去处理报错。　　　　

l2 = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
l2_obj = l2.__iter__()
while True:
    try:
        i = l2_obj.__next__()
        print(i)
    except Exception:
        break

　　二、生成器

　　　　生成器：生成器本质上是迭代器。

　　　　初始生成器：常规函数定义，但是，使用yield语句而不是return语句返回结果。yield语句一次返回一个结果，在每个结果中间，挂起函数的状态，以便下次重它离开的地方继续执行

　　　　生成器函数定义：

　　　　　　1、一个包含yield关键字的函数就是一个生成器函数

　　　　　　2、next 和send 功能一样，都是执行一次，send获取下一个值可以给上一个yield赋值。

　　　　　　使用send的注意事项：第一次使用生成器的时候，使用next获取下一个值，最后一个yield不能接受外部的值

def generator():
    print(123)  # 123
    content = yield 1
    print(content)  # hello
    print(456)  #456
    yield 2
g = generator()
g.__next__()
g.send('hello')

　　三、列表推导式和生成器表达式

　　　　1、列表推导式：用列表推导式能够构建的任何列表，用别的都可以构建，一目了然，占内存。

l2 = [i*i for i in range(1,11)]
print(l2)   # [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

　　　　2、生成器表达式：类似于列表推导，但是，生成器返回按需产生结果的一个对象，而不是一次构建一个结果列表，不易看出，节省内存。

l_obj = ('python%s期' % i for i in range(1,12))
print(l_obj)    # <generator object <genexpr> at 0x000001AAF0AEBDB0>
print(l_obj.__next__()) # python1期
print(l_obj.__next__()) # python2期
print(l_obj.__next__()) # python3期

　　　　总结：

　　　　　　1.把列表解析的[]换成()得到的就是生成器表达式

　　　　　　2.列表解析与生成器表达式都是一种便利的编程方式，只不过生成器表达式更节省内存

　　　　　　3.Python不但使用迭代器协议，让for循环变得更加通用。大部分内置函数，也是使用迭代器协议访问对象的。例如， sum函数是Python的内置函数，该函数使用迭代器协议访问对象，而生成器实现了迭代器协议，所以，我们可　以直接这样计算一系列值的和：

五、内置函数

　　　　3.x版本python共提供68种内置函数

详细内容见http://www.cnblogs.com/qiujie/p/8982773.html，内置函数思维导图：https://www.processon.com/view/link/5ae949b8e4b09b1bf63730c4

六、匿名函数

　　　　匿名函数：为了解决那些功能很简单的需求而设计的一句话函数。

def calc(n):
    return n*n
print(calc(10))

cal = lambda n:n*n
print(cal(10))

上面是我们对calc这个匿名函数的分析，下面给出了一个关于匿名函数格式的说明

函数名 = lambda 参数 ：返回值

#参数可以有多个，用逗号隔开
#匿名函数不管逻辑多复杂，只能写一行，且逻辑执行结束后的内容就是返回值
#返回值和正常的函数一样可以是任意数据类型

我们可以看出，匿名函数并不是真的不能有名字。

　　匿名函数的调用和正常的调用也没有什么分别。 就是 函数名(参数) 就可以了～～～

　　匿名函数与内置函数举例：

l=[3,2,100,999,213,1111,31121,333]
print(max(l))

dic={'k1':10,'k2':100,'k3':30}
print(max(dic))
print(dic[max(dic,key=lambda k:dic[k])])

# 31121
# k3
# 100

res = map(lambda x:x**2,[1,5,7,4,8])
for i in res:
    print(i)

# 1
# 25
# 49
# 16
# 64

res = filter(lambda x:x>10,[5,8,11,9,15])
for i in res:
    print(i)
    
# 11
# 15

七、递归函数

　　　　递归：一个函数在内部调用自己的函数称为递归，递归的次数在python是有限制的，默认递归次数是997次。

# 输出斐波那契第n个数
def fib(n):
    if n==1 or n==2:
        return 1
    return fib(n-1)+fib(n-2)

函数部分思维导图：https://www.processon.com/view/link/5ae94a2be4b09b1bf637320e