函数

一、基本定义

什么是函数：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。

三大特性:

1、减少重复代码

2、使程序变的可扩展

3、使程序变得易维护

语法定义：

def sayhi():#函数名
    print("Hello, I'm nobody!")

sayhi() #调用函数

可以带参数

#下面这段代码
a,b = 5,8
c = a**b
print(c)


#改成用函数写
def calc(x,y):
    res = x**y
    return res #返回函数执行结果

c = calc(a,b) ＃结果赋值给c变量
print(c)

参数可以让你的函数更灵活，不只能做死的动作，还可以根据调用时传参的不同来决定函数内部的执行流程。

二、返回值

函数外部的代码要想获取函数的执行结果，就可以在函数里用return语句把结果返回

def stu_register(name, age, course='PY' ,country='CN'):
    print("----注册学生信息------")
    print("姓名:", name)
    print("age:", age)
    print("国籍:", country)
    print("课程:", course)
    if age > 22:
        return False
    else:
        return True

registriation_status = stu_register("王山炮",22,course="PY开发",country='JP')

if registriation_status:
    print("注册成功")

else:
    print("too old to be a student.")

注意

• 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，so 也可以理解为 return 语句代表着函数的结束
• 如果未在函数中指定return,那这个函数的返回值为None

三、参数

形参变量

只有在被调用时才分配内存单元，在调用结束时，即刻释放所分配的内存单元。因此，形参只在函数内部有效。函数调用结束返回主调用函数后则不能再使用该形参变量

实参

可以是常量、变量、表达式、函数等，无论实参是何种类型的量，在进行函数调用时，它们都必须有确定的值，以便把这些值传送给形参。因此应预先用赋值，输入等办法使参数获得确定值

默认参数

看如下代码

def stu_register(name,age,country,course):
    print("----注册学生信息------")
    print("姓名:",name)
    print("age:",age)
    print("国籍:",country)
    print("课程:",course)

stu_register("王山炮",22,"CN","python_devops")
stu_register("张叫春",21,"CN","linux")
stu_register("刘老根",25,"CN","linux")

发现 country 这个参数 基本都 是"CN", 就像我们在网站上注册用户，像国籍这种信息，你不填写，默认就会是 中国， 这就是通过默认参数实现的，把country变成默认参数非常简单

def stu_register(name,age,course,country="CN"):

这样，这个参数在调用时不指定，那默认就是CN，指定了的话，就用你指定的值。

另外，你可能注意到了，在把country变成默认参数后，我同时把它的位置移到了最后面，为什么呢？

关键参数

正常情况下，给函数传参数要按顺序，不想按顺序就可以用关键参数，只需指定参数名即可(指定了参数名的参数就叫关键参数)，但记住一个要求就是，关键参数必须放在位置参数(以位置顺序确定对应关系的参数)之后

def stu_register(name, age, course='PY' ,country='CN'):
    print("----注册学生信息------")
    print("姓名:", name)
    print("age:", age)
    print("国籍:", country)
    print("课程:", course)

调用可以这样

stu_register("王山炮",course='PY', age=22,country='JP' )

但绝不可以这样

stu_register("王山炮",course='PY',22,country='JP' )

当然这样也不行

stu_register("王山炮",22,age=25,country='JP' )

这样相当于给age赋值2次，直接报错！

非固定参数（重点，之后会经常用到 *args，**kwargs）

若你的函数在定义时不确定用户想传入多少个参数，就可以使用非固定参数

def stu_register(name,age,*args): # *args 会把多传入的参数变成一个元组形式
    print(name,age,args)

stu_register("Alex",22)

#输出

#Alex 22 () #后面这个()就是args,只是因为没传值,所以为空

stu_register("Jack",32,"CN","Python")
#输出
# Jack 32 ('CN', 'Python')

还可以有一个**kwargs

def stu_register(name,age,*args,**kwargs): # *kwargs 会把多传入的参数变成一个dict形式
    print(name,age,args,kwargs)

stu_register("Alex",22)
#输出
#Alex 22 () {}#后面这个{}就是kwargs,只是因为没传值,所以为空

stu_register("Jack",32,"CN","Python",sex="Male",province="ShanDong")
#输出
# Jack 32 ('CN', 'Python') {'province': 'ShanDong', 'sex': 'Male'}

参数陷阱：默认参数是一个可变数据类型

def defult_param(a,l = []):
    l.append(a)
    print(l)

defult_param('alex')
defult_param('egon')

四、全局与局部变量

name = "Alex Li"

def change_name(name):
    print("before change:",name)
    name = "金角大王,一个有Tesla的男人"
    print("after change", name)


change_name(name)

print("在外面看看name改了么?",name)

输出

before change: Alex Li
after change 金角大王,一个有Tesla的男人
在外面看看name改了么? Alex Li

不用传name 值到函数里，也可以在函数里调用外面的变量

name = "Alex Li"
def change_name():
    name = "金角大王,一个有Tesla的男人"
    print("after change", name)
change_name()
print("在外面看看name改了么?", name)

但就是不能改！

• 在函数中定义的变量称为局部变量，在程序的一开始定义的变量称为全局变量。
• 全局变量作用域是整个程序，局部变量作用域是定义该变量的函数。
• 当全局变量与局部变量同名时，在定义局部变量的函数内，局部变量起作用；在其它地方全局变量起作用。

五、作用域

作用域（scope），程序设计概念，通常来说，一段程序代码中所用到的名字并不总是有效/可用的，而限定这个名字的可用性的代码范围就是这个名字的作用域。

作用域:指的是作用范围
全局作用域:包含内置与全局名称空间的名字
特点:全局存活,全局有效
局部作用域:包含局部名称空间的名字
特点:临时存活,局部有效

作用域关系是在函数定义阶段就已经固定死了,与调用位置无关。
示范一:

 def f1():     print(xxx) xxx=111 def f2():     xxx=222     f1() f2()

 示范二:

xxx=111
def f1():
    print(xxx)
    # xxx=222
    yyy=222
    print(yyy)

f1()

六、名称空间

1. 名称空间Namespaces:指的就是存放名字与值内存地址绑定关系的地方(内存空间)
x=1

2. 名称空间分为三大类
内置名称空间: 存放的是python解释器自带的名字
产生:python解释器的启动则产生
销毁:python解释器关闭则销毁

全局名称空间: 在顶级定义的名字

x=1
if True:
    y=2
while True:
    while True:
        while True:
                z=3
def func():
    pass                            

产生:执行python程序时产生
销毁:python程序执行完毕后则销毁

局部名称空间: 在函数内定义的名字

def foo():
    m=100

foo()

产生: 在函数调用时临时产生
销毁: 在函数调用完毕后则销毁

三种名称空间的产生的先后顺序: 内置->全局->局部
查找名字的顺序:从当前位置往外一层一层查找
如果当前在局部名称空间: 局部->全局->内置
如果当前在全局名称空间: 全局->内置

# len=111
# def foo():
#     # len=222
#     print(len)
# len=111
# foo()

# x=0
def f1():
    # x=1
    def f2():
        # x=2
        def f3():
            # x=3
            print(x)
        f3()
    f2()
f1()


def foo1():
    def foo2():
        def foo3():
            print(x)

七、嵌套函数

name = "Alex"

def change_name():
    name = "Alex2"

    def change_name2():
        name = "Alex3"
        print("第3层打印", name)

    change_name2()  # 调用内层函数
    print("第2层打印", name)


change_name()
print("最外层打印", name)

输出

第3层打印 Alex3
第2层打印 Alex2
最外层打印 Alex

此时，在最外层调用change_name2()会出现什么效果？

没错， 出错了

NameError: name 'change_name2' is not defined

八、匿名函数

匿名函数就是不需要显式的指定函数名

#这段代码

def calc(x,y):
    return x**y

print(calc(2,5))

#换成匿名函数

calc = lambda x,y:x**y
print(calc(2,5))

你也许会说，用上这个东西没感觉有毛方便呀， 。。。。呵呵，如果是这么用，确实没毛线改进，不过匿名函数主要是和其它函数搭配使用的呢，如下

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

1
25
49
16
64

九、高阶函数

变量可以指向函数，函数的参数能接收变量，那么一个函数就可以接收另一个函数作为参数，这种函数就称之为高阶函数。

def add(x,y,f):
    return f(x) + f(y)


res = add(3,-6,abs)
print(res)

只需满足以下任意一个条件，即是高阶函数

• 接受一个或多个函数作为输入
• return 返回另外一个函数

另：递归和内置函数 单独总结。