Python之函数进阶
一、三元表达式:
a = 20
b = 10
c = a if a>b else 10
#三元运算 # a = 20 # b = 10 # if a > b: # c = a # else: # c = 10 #if条件成立的结果 if 条件 else else条件成立的结果 # a = 20 # b = 10 # c = a if a>b else 10 # print(c)
二、命名空间:
命名空间分为:
全局命名空间
局部命名空间
内置命名空间
命名空间的加载顺序:(硬盘加载到内存)
先内置命名空间 --> 再全局命名空间(从上到下顺序加载) --> 再局部命名空间(再被调用的时候加载)
*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。
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
在局部使用变量取值情况
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
在全局引用变量x
x = 1 def f(x): print(x) f(10) print(x)
在全局引用内置max
print(max)
假如有一个函数,实现返回两个数中的较大值:
def my_max(x,y): m = x if x>y else y return m bigger = my_max(10,20) print(bigger)
之前是不是我告诉你们要把结果return回来你们就照做了?可是你们有没有想过,我们为什么要把结果返回?如果我们不返回m,直接在程序中打印,行不行?
>>> def my_max(x,y): ... m = x if x>y else y ... >>> my_max(10,20) >>> print(m) Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> NameError: name 'm' is not defined
报错了!错误是“name 'm' is not defined”。变量m没有被定义。。。为啥?我明明定义了呀!
在这里我们首先回忆一下python代码运行的时候遇到函数是怎么做的。
从python解释器开始执行之后,就在内存中开辟了一个空间
每当遇到一个变量的时候,就把变量名和值之间的对应关系记录下来。
但是当遇到函数定义的时候解释器只是象征性的将函数名读入内存,表示知道这个函数的存在了,至于函数内部的变量和逻辑解释器根本不关心。
等执行到函数调用的时候,python解释器会再开辟一块内存来存储这个函数里的内容,这个时候,才关注函数里面有哪些变量,而函数中的变量会存储在新开辟出来的内存中。函数中的变量只能在函数的内部使用,并且会随着函数执行完毕,这块内存中的所有内容也会被清空。
我们给这个“存放名字与值的关系”的空间起了一个名字——叫做命名空间
代码在运行伊始,创建的存储“变量名与值的关系”的空间叫做全局命名空间,在函数的运行中开辟的临时的空间叫做局部命名空间
注意:局部可以使用全局的,但是全局不能使用局部的。
三、作用域和函数的嵌套
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。
命名空间和作用域是分不开的。
命名空间是一个虚构的东西。
命名空间是因为作用域的划分,才产生的。
命名空间的本质:存放名字与值的绑定关系
作用域只分为两种:
全局作用域:全局命名空间、内置命名空间
局部作用域:局部命名空间
在全局看:有变量用全局的,没有就用内置的。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
在局部看:局部名称空间,只能在局部范围内生效
为什么要有作用域的概念:
为了函数内的变量不会影响到全局的变量。
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)
函数的嵌套调用和作用域链:
def f1(): print('f1') def f2():
a = 10 f1()
函数f2可以调用f1的函数。但是f2里的变量a,在f1里是不可以用的。
函数的嵌套:
tiger是内部函数
为了保护内部函数,确定内部函数只能在外部函数中被调用。
def animal(): #1 def tiger(): #3 print("bark") #6 print("eat") #4 tiger() #5 animal() #2
![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
1 def max2(x,y): 2 m = x if x>y else y 3 return m 4 5 def max4(a,b,c,d): 6 res1 = max2(a,b) 7 res2 = max2(res1,c) 8 res3 = max2(res2,d) 9 return res3 10 11 # max4(23,-7,31,11)
函数的嵌套定义
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1 def f1(): 2 print("in f1") 3 def f2(): 4 print("in f2") 5 6 f2() 7 f1()
![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
1 def f1(): 2 def f2(): 3 def f3(): 4 print("in f3") 5 print("in f2") 6 f3() 7 print("in f1") 8 f2() 9 10 f1()
函数的作用域链
![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
1 def f1(): 2 a = 1 3 def f2(): 4 print(a) 5 f2() 6 7 f1()
![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
1 def f1(): 2 a = 1 3 def f2(): 4 def f3(): 5 print(a) 6 f3() 7 f2() 8 9 f1()
![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
1 def f1(): 2 a = 1 3 def f2(): 4 a = 2 5 f2() 6 print('a in f1 : ',a) 7 8 f1()
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
![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
1 def f1(): 2 a = 1 3 def f2(): 4 nonlocal a 5 a = 2 6 f2() 7 print('a in f1 : ',a) 8 9 f1()
nonlocal 外部必须有这个变量。
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。
在函数内部声明nonlocal变量之前,不能再出现同名变量。
四、函数名的本质:
就是一个变量,指向一个内存地址。
1.可以被引用
1 #函数被引用 2 def func(): 3 print('in func') 4 5 f = func 6 print(f)
2.可以被当作容器类型的元素
1 #函数被当作容易类型的元素 2 def f1(): 3 print('f1') 4 5 6 def f2(): 7 print('f2') 8 9 10 def f3(): 11 print('f3') 12 13 l = [f1,f2,f3] 14 d = {'f1':f1,'f2':f2,'f3':f3} 15 #调用 16 l[0]() 17 d['f2']()
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
1 #第一类对象的概念 2 第一类对象(first-class object)指 3 1.可在运行期创建 4 2.可用作函数参数或返回值 5 3.可存入变量的实体。
可用作函数的参数
def func(): print("func") def func2(f): print(f) print("func2") func2(func)
可用作函数的返回值
func2()里的实参是func,形参是f。当想调用func()或fu时,可以fu()或func1()。
def func(): print("func") def func2(f): print("func2") return f func2(func) #将func函数作为参数,传给func2函数的f。在返回f,这个f就是func的print。
fu = func2(func)
print(fu)
fu() #=====>func()
def func(): def func2(): print("hello") return func2 func2 = func() func2()
#定义一个函数func,在函数func里嵌套func2,执行func函数,并赋予新的变量func2。
#执行func函数,就是定义函数func2,在返回func2。
#所以变量func2等于函数func2()
#在执行func2(),就可以调用到func2函数。
如果在全局使用内部函数的函数,该如何实现。
作用域:
小范围可以用大范围的
但是,大范围的不能用小范围的。
如果在小范围内,要用的变量在小范围内自己有,就用自己的,要是没有,就用上一级范围的。
如果都没有,就报错吧~~~~~~~!
五、闭包
闭包函数:内部函数,包含了对外部作用域中变量的引用。
def func(): x = “闭包” def inner(): print(x) 函数inner就是闭包
闭包:
闭:白话就是不是开放的内部函数。
包:包含外部函数的变量,不用自己函数的变量。
简单说:函数inner里如果有一个变量x = 1,那么print(x)的结果就不是闭包俩字,而是数字1。
那么既然函数inner自己有变量,而不需去外部函数中获取变量,那么这个inner函数就不是闭包了。
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
闭包的简单理解,就是封闭的一个包。
闭包的常用形式:
def haha(): x= '闭包' def inner(): print(x) return inner
i = haha()
i()
函数haha执行,调用haha(),拿到一个返回值inner,返回值inner是函数inner的内部内存地址。
在调用i()就是执行inner函数。
这么做是因为,在内存中,我们创建一个函数,就会在内存中开辟一个内存空间,放这个函数的值,在这个函数执行完,这个内存空间就会被释放。当在想去调用这个函数里的值得时候。就会出现找不到值得情况。
而闭包,在inner函数中的print(x)在用着外层函数的x = ‘闭包’。这样的话,变量x就能被暂时保存住,不会被释放。
i()就相当于一个全局的了。致使inner函数从一个局部函数,变为了一个全局的函数。
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()
def wrapper(): money = 1000 def func(): name = 'eva' def inner(): print(name,money) return inner return func f = wrapper() i = f() i() 闭包嵌套
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) 闭包函数获取网络应用
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