Python 基础 -2.3 函数
一 为何要用函数之不用函数的问题
#1、代码的组织结构不清晰，可读性差 #2、遇到重复的功能只能重复编写实现代码，代码冗余 #3、功能需要扩展时，需要找出所有实现该功能的地方修改之，无法统一管理且维护难度极大
二 函数是什么
针对二中的问题，想象生活中的例子，修理工需要实现准备好工具箱里面放好锤子，扳手，钳子等工具，然后遇到锤钉子的场景，拿来锤子用就可以，而无需临时再制造一把锤子。 修理工===>程序员 具备某一功能的工具===>函数 要想使用工具，需要事先准备好，然后拿来就用且可以重复使用 要想用函数，需要先定义，再使用
三 函数分类
#1、内置函数 为了方便我们的开发，针对一些简单的功能，python解释器已经为我们定义好了的函数即内置函数。对于内置函数，我们可以拿来就用而无需事先定义，如len(),sum(),max() ps：我们将会在最后详细介绍常用的内置函数。 #2、自定义函数 很明显内置函数所能提供的功能是有限的，这就需要我们自己根据需求，事先定制好我们自己的函数来实现某种功能，以后，在遇到应用场景时，调用自定义的函数即可。例如
二 定义函数
一 如何自定义函数？
#语法 def 函数名(参数1,参数2,参数3,...): '''注释''' 函数体 return 返回的值 #函数名要能反映其意义
def auth(user:str,password:str)->int: ''' auth function :param user: 用户名 :param password: 密码 :return: 认证结果 ''' if user == 'cmz' and password == '123': return 1 # print(auth.__annotations__) #{'user': <class 'str'>, 'password': <class 'str'>, 'return': <class 'int'>} user=input('用户名>>: ').strip() pwd=input('密码>>: ').strip() res=auth(user,pwd) print(res)
二 函数使用的原则：先定义，再调用
函数即“变量”，“变量”必须先定义后引用。未定义而直接引用函数，就相当于在引用一个不存在的变量名 #测试一 def foo(): print('from foo') bar() foo() #报错 #测试二 def bar(): print('from bar') def foo(): print('from foo') bar() foo() #正常 #测试三 def foo(): print('from foo') bar() def bar(): print('from bar') foo() #会报错吗? #结论:函数的使用,必须遵循原则:先定义,后调用 #我们在使用函数时,一定要明确地区分定义阶段和调用阶段 #定义阶段 def foo(): print('from foo') bar() def bar(): print('from bar') #调用阶段 foo()
函数即“变量”，“变量”必须先定义后引用。未定义而直接引用函数，就相当于在引用一个不存在的变量名 #测试一 def foo(): print('from foo') bar() foo() #报错 #测试二 def bar(): print('from bar') def foo(): print('from foo') bar() foo() #正常 #测试三 def foo(): print('from foo') bar() def bar(): print('from bar') foo() #会报错吗? #结论:函数的使用,必须遵循原则:先定义,后调用 #我们在使用函数时,一定要明确地区分定义阶段和调用阶段 #定义阶段 def foo(): print('from foo') bar() def bar(): print('from bar') #调用阶段
三 函数在定义阶段都干了哪些事？
#只检测语法，不执行代码 也就说，语法错误在函数定义阶段就会检测出来，而代码的逻辑错误只有在执行时才会知道
四 定义函数的三种形式
#1、无参：应用场景仅仅只是执行一些操作，比如与用户交互，打印 #2、有参：需要根据外部传进来的参数，才能执行相应的逻辑，比如统计长度，求最大值最小值 #3、空函数：设计代码结构
#定义阶段 def tell_tag(tag,n): #有参数 print(tag*n) def tell_msg(): #无参数 print('hello world') #调用阶段 tell_tag('*',12) tell_msg() tell_tag('*',12) ''' ************ hello world ************ ''' #结论： #1、定义时无参，意味着调用时也无需传入参数 #2、定义时有参，意味着调用时则必须传入参数 无参、有参 def auth(user,password): ''' auth function :param user: 用户名 :param password: 密码 :return: 认证结果 ''' pass def get(filename): ''' :param filename: :return: ''' pass def put(filename): ''' :param filename: :return: ''' def ls(dirname): ''' :param dirname: :return: ''' pass #程序的体系结构立见 空函数
三 调用函数
一 调用函数
函数的调用：函数名加括号 1 先找到名字 2 根据名字调用代码
二 函数返回值
无return->None return 1个值->返回1个值 return 逗号分隔多个值->元组
什么时候该有返回值？ 调用函数，经过一系列的操作，最后要拿到一个明确的结果，则必须要有返回值 通常有参函数需要有返回值，输入参数，经过计算，得到一个最终的结果 什么时候不需要有返回值？ 调用函数，仅仅只是执行一系列的操作，最后不需要得到什么结果，则无需有返回值 通常无参函数不需要有返回值
三 函数调用的三种形式
1 语句形式：foo()
2 表达式形式：3*len('hello')
3 当中另外一个函数的参数：range(len('hello'))
四 函数的参数
一 形参与实参
#形参即变量名，实参即变量值，函数调用时，将值绑定到变量名上，函数调用结束，解除绑定
二 具体应用
#1、位置参数：按照从左到右的顺序定义的参数 位置形参：必选参数 位置实参：按照位置给形参传值 #2、关键字参数：按照key=value的形式定义的实参 无需按照位置为形参传值 注意的问题： 1. 关键字实参必须在位置实参右面 2. 对同一个形参不能重复传值 #3、默认参数：形参在定义时就已经为其赋值 可以传值也可以不传值，经常需要变得参数定义成位置形参，变化较小的参数定义成默认参数（形参） 注意的问题： 1. 只在定义时赋值一次 2. 默认参数的定义应该在位置形参右面 3. 默认参数通常应该定义成不可变类型 #4、可变长参数： 可变长指的是实参值的个数不固定 而实参有按位置和按关键字两种形式定义，针对这两种形式的可变长，形参对应有两种解决方案来完整地存放它们，分别是*args，**kwargs ===========*args=========== def foo(x,y,*args): print(x,y) print(args) foo(1,2,3,4,5) def foo(x,y,*args): print(x,y) print(args) foo(1,2,*[3,4,5]) def foo(x,y,z): print(x,y,z) foo(*[1,2,3]) ===========**kwargs=========== def foo(x,y,**kwargs): print(x,y) print(kwargs) foo(1,y=2,a=1,b=2,c=3) def foo(x,y,**kwargs): print(x,y) print(kwargs) foo(1,y=2,**{'a':1,'b':2,'c':3}) def foo(x,y,z): print(x,y,z) foo(**{'z':1,'x':2,'y':3}) ===========*args+**kwargs=========== def foo(x,y): print(x,y) def wrapper(*args,**kwargs): print('====>') foo(*args,**kwargs) #5、命名关键字参数：*后定义的参数，必须被传值（有默认值的除外），且必须按照关键字实参的形式传递 可以保证，传入的参数中一定包含某些关键字 def foo(x,y,*args,a=1,b,**kwargs): print(x,y) print(args) print(a) print(b) print(kwargs) foo(1,2,3,4,5,b=3,c=4,d=5) 结果： 1 2 (3, 4, 5) 1 3 {'c': 4, 'd': 5}
参数
1.不固定参数 - 1
def send_alert(msg,*args): for u in args: print("报警已经发送给",u) send_alert("牛逼了",*["cmz","南京"])
其中不定长的参数使用 *args
age参数要指定否则会被args全部截取。
1.不固定参数 - 2
所以是*args 接受数据是元组
**kwargs 接受数据是字典
1. 函数返回值
使用return返回
def sum(x,y):
return x + y
ret = sum(100,200)
print(ret)
函数只能返回一个值，若是返回多个，使用逗号隔开，但是还是返回一个值，是一个元组。
匿名函数
def sum(x,y): return x+y func = lambda x,y:x+y #和上面一样 这个是匿名函数 print(sum(3,8)) print(func(3,8))
一、匿名函数
1.定义：
匿名函数顾名思义就是指：是指一类无需定义标识符（函数名）的函数或子程序。
2.语法格式：lambda 参数:表达式
lambda语句中，开头先写关键字lambda，冒号前是参数，可以有多个，用逗号隔开；冒号右边的为表达式，需要注意的是只能有一个表达式。由于lambda返回的是函数对象（构建的是一个函数对象），所以需要定义一个变量去接收。
3.注意点：lambda 函数可以接收任意多个参数 (包括可选参数) 并且返回单个表达式的值。lambda 函数不能包含命令，包含的表达式不能超过一个。
4.匿名函数优点：
- 使用Python写一些脚本时，使用lambda可以省去定义函数的过程，让代码更加精简。
- 对于一些抽象的，不会被别的地方再重复使用的函数，有时候函数起个名字也是个难题，使用lambda不需要考虑命名的问题
- 使用lambda在某些时候然后代码更容易理解
5.应用：在内置函数 max() 求最大值,min()求最小值, map() 映射, reduce 合并, filter() 过滤 中会用到！
data = list(range(10)) print(list(map(lambda x:x*x,data))) 输出 [0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
高阶函数
高阶函数英文叫Higher-order function。什么是高阶函数？我们以实际代码为例子，一步一步深入概念。
变量可以指向函数
以Python内置的求绝对值的函数abs()为例，调用该函数用以下代码：
>>> abs(-10)
10
但是，如果只写abs呢？
>>> abs <built-in function abs>
可见，abs(-10)是函数调用，而abs是函数本身。
要获得函数调用结果，我们可以把结果赋值给变量：
>>> x = abs(-10) >>> x 10
但是，如果把函数本身赋值给变量呢？
>>> f = abs >>> f <built-in function abs>
结论：函数本身也可以赋值给变量，即：变量可以指向函数。
如果一个变量指向了一个函数，那么，可否通过该变量来调用这个函数？用代码验证一下：
>>> f = abs >>> f(-10) 10
成功！说明变量f现在已经指向了abs函数本身。
函数名也是变量
那么函数名是什么呢？函数名其实就是指向函数的变量！对于abs()这个函数，完全可以把函数名abs看成变量，它指向一个可以计算绝对值的函数！
如果把abs指向其他对象，会有什么情况发生？
>>> abs = 10 >>> abs(-10) Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> TypeError: 'int' object is not callable
把abs指向10后，就无法通过abs(-10)调用该函数了！因为abs这个变量已经不指向求绝对值函数了！
当然实际代码绝对不能这么写，这里是为了说明函数名也是变量。要恢复abs函数，请重启Python交互环境。
注：由于abs函数实际上是定义在__builtin__模块中的，所以要让修改abs变量的指向在其它模块也生效，要用__builtin__.abs = 10。
传入函数
既然变量可以指向函数，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。
一个最简单的高阶函数：
def add(x, y, f): return f(x) + f(y)
当我们调用add(-5, 6, abs)时，参数x，y和f分别接收-5，6和abs，根据函数定义，我们可以推导计算过程为：
x ==> -5 y ==> 6 f ==> abs f(x) + f(y) ==> abs(-5) + abs(6) ==> 11
用代码验证一下：
>>> add(-5, 6, abs)
11
编写高阶函数，就是让函数的参数能够接收别的函数。
小结
把函数作为参数传入，这样的函数称为高阶函数，函数式编程就是指这种高度抽象的编程范式。
主要满足以下任何一个条件就是高阶函数
1. 接受一个或者多个函数作为输入
2 . return 返回另一个函数
函数递归
def calc(n): n = int(n/2) print(n) if n >0: calc(n) calc(100) # 调用
def fact(n): if n==1: return 1 return n * fact(n - 1)
一层一层调用，一层一层退出
