函数1
一 函数是什么?
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。
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，要想执行这个函数，只需调用其函数名即可
特性:
1.代码重用
2.保持一致性
3.可扩展性
二 函数的创建
2.1 格式：
Python 定义函数使用 def 关键字，一般格式如下：
1.def 函数名（参数列表）:
2. 函数体
def hello(): print('hello') hello()#调用
2.2 函数名的命名规则：
- 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。
2.3 形参和实参
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)
2.4 实例
def show_shopping_car(): saving=1000000 shopping_car=[ ('Mac',9000), ('kindle',800), ('tesla',100000), ('Python book',105), ] print('您已经购买的商品如下'.center(50,'*')) for i ,v in enumerate(shopping_car,1): print('\033[35;1m %s: %s \033[0m'%(i,v)) expense=0 for i in shopping_car: expense+=i[1] print('\n\033[32;1m您的余额为 %s \033[0m'%(saving-expense)) show_shopping_car()
实例2:
现在我们就用一个例子来说明函数的三个特性：
def action1(n): print ('starting action1...') with open('日志记录','a') as f: f.write('end action%s\n'%n) def action2(n): print ('starting action2...') with open('日志记录','a') as f: f.write('end action%s\n'%n) def action3(n): print ('starting action3...') with open('日志记录','a') as f: f.write('end action%s\n'%n) action1(1) action2(2) action3(3) ##***************代码重用 def logger(n): with open('日志记录','a') as f: f.write('end action%s\n'%n) def action1(): print ('starting action1...') logger(1) def action2(): print ('starting action2...') logger(2) def action3(): print ('starting action3...') logger(3) action1() action2() action3() ##***************可扩展和保持一致 ##为日志加上时间 import time def logger(n): time_format='%Y-%m-%d %X' time_current=time.strftime(time_format) with open('日志记录','a') as f: f.write('%s end action%s\n'%(time_current,n)) def action1(): print ('starting action1...') logger(1) def action2(): print ('starting action2...') logger(2) def action3(): print ('starting action3...') logger(3) action1() action2() action3() 函数的特性展示
三 函数的参数
- 必备参数
- 关键字参数
- 默认参数
- 不定长参数
必需的参数：
def f(name,age): print('I am %s,I am %d'%(name,age)) f('alex',18) f('alvin',16)
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,'alvin') #报错 f(age=16,name='alvin')
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('alex',18) print_info('铁锤',40,'female')
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2种参数不同，声明时不会命名。
# def add(x,y): # return x+y def add(*tuples): sum=0 for v in tuples: sum+=v return sum print(add(1,4,6,9)) print(add(1,4,6,9,5))
加了星号（*）的变量名会存放所有未命名的变量参数。而加(**)的变量名会存放命名的变量参数
ef 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') ###########################位置 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('alex',18,hobby='girl',nationality='Chinese',ability='Python') # print_info(hobby='girl','alex',18,nationality='Chinese',ability='Python') #报错 #print_info('alex',hobby='girl',18,nationality='Chinese',ability='Python') #报错
注意，还可以这样传参：
def f(*args): print(args) f(*[1,2,5]) def f(**kargs): print(kargs) f(**{'name':'alex'})
补充（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
def add(x,y,f): return f(x) + f(y) res = add(3,-6,abs) print(res) ############### def foo(): x=3 def bar(): return x return bar
四 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，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
- 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一个整体结果输出。
五 作用域
5.1 作用域介绍
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
当然，local和enclosing是相对的，enclosing变量相对上层来说也是local。
5.2 作用域产生
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
5.3 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. f2()
5.4 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
5.5 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
5.6 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。
