Python---函数

一函数简介

　　函数一词来源于数学，但编程中的「函数」概念，与数学中的函数是有很大不同的，具体区别，我们后面会讲，编程中的函数在英文中也有很多不同的叫法。在BASIC中叫做subroutine(子过程或子程序)，在Pascal中叫做procedure(过程)和function，在C中只有function，在Java里面叫做method。函数能提高应用的模块性，和代码的重复利用率。你已经知道Python提供了许多内建函数，比如print()。但你也可以自己创建函数，这被叫做用户自定义函数。

二函数的定义

　　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，要执行这个函数，只需调用其函数名即可。

三函数的特点

1.代码重用

2.保持一致性

3.可扩展性

四函数的创建

4.1 函数的格式

　　Python 定义函数使用 def 关键字，一般格式如下：

def 函数名（参数列表）:
    函数体

hello()#调用函数

4.2 函数的命名规格

#函数名必须以下划线或字母开头，可以包含任意字母、数字或下划线的组合。不能使用任何的标点符号；
#函数名是区分大小写的。
#函数名不能是保留字。

4.3 形参与实参

形参：形式参数，不是实际存在，是虚拟变量。在定义函数和函数体的时候使用形参，目的是在函数调用时接收实参（实参个数，类型应与实参一一对应）

实参：实际参数，调用函数时传给函数的参数，可以是常量，变量，表达式，函数，传给形参

区别：形参是虚拟的，不占用内存空间，.形参变量只有在被调用时才分配内存单元，实参是一个变量，占用内存空间，数据传送单向，实参传给形参，不能形参传给实参

import time
times=time.strftime('%Y--%m--%d')
def f(time):
    print('Now  time is : %s'%times)
f(times)

>>>Now  time is : 2018--06--28

五函数的参数

5.1 必需的参数

必需参数须以正确的顺序传入函数。调用时的数量必须和声明时的一样。

def f(name,age):
 
    print('I am %s,I am %d'%(name,age))
 
f('Terry',18)
f('Terry',16)

>>>I am Terry,I am 18
>>>I am Terry,I am 16

5.2 关键字参数

　　关键字参数和函数调用关系紧密，函数调用使用关键字参数来确定传入的参数值。使用关键字参数允许函数调用时参数的顺序与声明时不一致，因为 Python 解释器能够用参数名匹配参数值。

def f(name,age):

    print('I am %s,I am %d'%(name,age))

# f(16,'Terry') #报错
f(age=16,name='Terry')

>>>I am Terry,I am 16

5.3 缺省参数（默认参数）

调用函数时，缺省参数的值如果没有传入，则被认为是默认值。下例会打印默认的age，如果age没有被传入。

def print_info(name,age,sex='male'):
 
    print('Name:%s'%name)
    print('age:%s'%age)
    print('Sex:%s'%sex)
    return
 
print_info('Terry',18)
print_info('小仙女',40,'female')

>>>Name:Terry
>>>age:18
>>>Sex:male
>>>Name:小仙女
>>>age:40
>>>Sex:female

5.4 不定长参数

你可能需要一个函数能处理比当初声明时更多的参数。这些参数叫做不定长参数，和上述参数不同，声明时不会命名。

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

def add(*args):
    sum=0
    for v in args:
        sum+=v

    return sum

print(add(1,4,6,9))
print(add(1,4,6,9,5))

>>>20
>>>25

加了星号（*）的变量名会存放所有未命名的变量参数(以元组的形式存放)。而加(**)的变量名会存放命名的变量参数(以字典的形式存放)。

def print_info(**kwargs):
 
    print(kwargs)
    for i in kwargs:
        print('%s:%s'%(i,kwargs[i]))#根据参数可以打印任意相关信息了
 
    return
 
print_info(name='alex',age=18,sex='female',hobby='girl',nationality='Chinese',ability='Python')

>>>{'age': 18, 'ability': 'ML and CV', 'sex': 'male', 'nationality': 'Chinese', 'name': 'Terry', 'hobby': 'learning'}
>>>age:18
>>>ability:ML and CV
>>>sex:male
>>>nationality:Chinese
>>>name:Terry
>>>hobby:learning

注意参数的位置，对于不定长的参数，*args在左边，**kwargs在右边。若有默认参数，在不定参数之前。

def print_info(name,*args,**kwargs):#def print_info(name,**kwargs,*args):报错
 
    print('Name:%s'%name)
 
    print('args:',args)
    print('kwargs:',kwargs)
 
    return
 
print_info('Terry,18,hobby='learning',nationality='Chinese',ability='ML and CV')
#print_info(hobby='learning','Terry',18,nationality='Chinese',ability='ML and CV')  #报错
#print_info('Terry',hobby='learning',18,nationality='Chinese',ability='ML and CV')   #报错

还可以这样传递参数

def f(*args):
    print(args)

f(*[1,2,5])

def f(**kargs):
    print(kargs)

f(**{'name':'Terry'})

(1, 2, 5)
{'name': 'Terry'}

5.5高阶函数

高阶函数是至少满足下列一个条件的函数:

1接受一个或多个函数作为输入
2输出一个函数

六函数的返回值

要想获取函数的执行结果，就可以用return语句把结果返回

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，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
return多个对象，解释器会把这多个对象组装成一个元组作为一个整体结果输出。

七函数的作用域

　　在Python中，只有模块（module），类（class）以及函数（def、lambda）才会引入新的作用域，其它的代码块（如if、try、for等）是不会引入新的作用域的，如下代码：

if 2>1:
    x = 1
print(x)

>>>1
#这个是没有问题的，if并没有引入一个新的作用域，x仍处在当前作用域中，后面代码可以使用。

def test():
    x = 2
print(x) 

>>>NameError: name 'x2' is not defined

def、class、lambda是可以引入新作用域的。

7.1 作用域简介

python中的作用域分4种情况：

L：local，局部作用域，即函数中定义的变量；
E：enclosing，嵌套的父级函数的局部作用域，即包含此函数的上级函数的局部作用域，但不是全局的；
G：globa，全局变量，就是模块级别定义的变量；
B：built-in，系统固定模块里面的变量，比如int, bytearray等。搜索变量的优先级顺序依次是：作用域局部>外层作用域>当前模块中的全局>python内置作用域，也就是LEGB。

x = int(2.9)  # int built-in
 
g_count = 0  # global
def outer():
    o_count = 1  # enclosing
    def inner():
        i_count = 2  # local
        print(o_count)
    # print(i_count) 找不到
    inner() 
outer()
 
# print(o_count) #找不到

注：local和enclosing是相对的，enclosing变量相对上层来说也是local。

7.2 变量的修改

#################
x=6
def f2():
    print(x)
    x=5
f2()
  
# 错误的原因在于print(x)时,解释器会在局部作用域找,会找到x=5(函数已经加载到内存),但x使用在声明前了,所以报错:
# local variable 'x' referenced before assignment.如何证明找到了x=5呢?简单:注释掉x=5,x=6
# 报错为:name 'x' is not defined
#同理
x=6
def f2():
    x+=1 #local variable 'x' referenced before assignment.局部变量'x'在赋值之前引用。
f2()

7.3 global关键字

　　当内部作用域想修改外部作用域的变量时，就要用到global和nonlocal关键字了，当修改的变量是在全局作用域（global作用域）上的，就要使用global先声明一下，代码如下：

count = 10
def outer():
    global count
    print(count) 
    count = 100
    print(count)
outer()

>>>10
>>>100

7.4 nonlocal关键字

　　global关键字声明的变量必须在全局作用域上，不能嵌套作用域上，当要修改嵌套作用域（enclosing作用域，外层非全局作用域）中的变量怎么办呢，这时就需要nonlocal关键字了。

def outer():
    count = 10
    def inner():
        nonlocal count
        count = 20
        print(count)
    inner()
    print(count)
outer()

>>>20
>>>20

7.5 小结

（1）变量查找顺序：LEGB，作用域局部>外层作用域>当前模块中的全局>python内置作用域；

（2）只有模块、类、及函数才能引入新作用域；

（3）对于一个变量，内部作用域先声明就会覆盖外部变量，不声明直接使用，就会使用外部作用域的变量；

（4）内部作用域要修改外部作用域变量的值时，全局变量要使用global关键字，嵌套作用域变量要使用nonlocal关键字。nonlocal是python3新增的关键字，有了这个关键字，就能完美的实现闭包了

八递归函数

8.1 递归函数的定义

在函数内部，可以调用其他函数。如果一个函数在内部调用自身本身，这个函数就是递归函数。

两种方法实现阶乘：
1：循环
def factorial(n):

    result=n
    for i in range(1,n):
        result*=i

    return result

print(factorial(4))

>>>24

2:递归
def factorial_new(n):

    if n==1:
        return 1
    return n*factorial_new(n-1)

print(factorial_new(3))

>>>6

8.2 递归函数的特点

1 定义简单。理论上，所有的递归函数都可以写成循环的方式，但循环的逻辑不如递归清晰。

2 必须有一个明确的结束条件

3 每次进入更深一层递归时，问题规模相比上次递归都应有所减少

4 递归效率不高，递归层次过多会导致栈溢出(在计算机中，函数调用是通过栈（stack）这种数据结构实现的，每当进入一个函数调用，栈就会加一层栈帧，每当函数返回，栈就会减一层栈帧。由于栈的大小不是无限的，所以，递归调用的次数过多，会导致栈溢出。)

九内置函数

9.1 内置函数查询

http://www.runoob.com/python3/python3-built-in-functions.html

9.2 几个常见的内置函数

filter(function, sequence):对sequence中的item依次执行function(item)，将执行结果为True的item做成一个filter object的迭代器返回。可以看作是过滤函数。

str = ['a', 'b','c', 'd']

def fun1(s):
    if s != 'a':
        return s


ret = filter(fun1, str)

print(list(ret))# ret是一个迭代器对象  

>>>['b', 'c', 'd']

map(function, sequence):对sequence中的item依次执行function(item)，将执行结果组成一个map object迭代器返回.map也支持多个sequence，这就要求function也支持相应数量的参数输入。

str = ['a', 'b','c','d']

def fun2(s):

    return s + "Terry"

ret = map(fun2, str)

print(ret)      #  map object的迭代器
print(list(ret))

>>><map object at 0x02810490>
>>>['aTerry', 'bTerry', 'cTerry', 'dTerry']

多个sequence
def add(x,y):
    return x+y
print (list(map(add, range(10), range(10))))

>>>[0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18]

reduce(function, sequence, starting_value):对sequence中的item顺序迭代调用function，如果有starting_value，还可以作为初始值调用.

from functools import reduce

def add1(x,y):
    return x + y

print (reduce(add1, range(1, 101)))## （注：1+2+...+99）

print (reduce(add1, range(1, 101), 20))## （注：1+2+...+99+20）

>>>5050
>>>5070

lambda：匿名函数（因为lamdba在创建时不需要命名，所以，叫匿名函数）

　　匿名函数的命名规则，用lamdba 关键字标识，冒号（：）左侧表示函数接收的参数（a,b） ,冒号（：）右侧表示函数的返回值（a+b），如下所示：

#普通函数
def add(a,b):
    return a + b

print (add(2,3))

#匿名函数
add = lambda a,b : a + b
print (add(2,3))

>>>5
>>>5

参考：https://www.cnblogs.com/yuanchenqi/articles/5828233.html

posted @ 2018-06-28 20:31 珠峰上吹泡泡阅读(317) 评论(0) 编辑收藏举报

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5.1 必需的参数

7.4 nonlocal关键字

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