第一阶段：Python开发基础 day12 函数进阶
一、函数的返回值
一、什么是返回值
函数内部代码经过一些列逻辑处理获得的结果。
def func():
name = 'nick'
return name
name = func()
print(name)
nick
二、为什么要有返回值？
现在有一个需求，比较两个人的月薪，然后想获取月薪较大人的年薪。
如果需要在程序中拿到函数的处理结果做进一步的处理，则需要函数必须要有返回值。
需要注意的是：
- return是一个函数结束的标志，函数内可以有多个return，只要执行到return，函数就会执行。
- return的返回值可以返回任意数据类型
- return的返回值无个数限制，即可以使用逗号隔开返回多个值
- 0个：返回None
- 1个：返回值是该值本身
- 多个：返回值是元组
# 为什么要有返回值
def max_self(salary_x, salary_y):
if salary_x > salary_y:
return salary_x
else:
return salary_y
max_salary = max_self(20000, 30000)
print(max_salary*12)
360000
# 函数返回多个值
def func():
name = 'nick'
age = 19
hobby_list = ['read', 'run']
return name, age, hobby_list
name, age, hobby_list = func()
print(f"name,age,hobby_list: {name,age,hobby_list}")
name,age,hobby_list: ('nick', 19, ['read', 'run'])
二、函数的调用
一、什么是函数的调用
将函数其实就讲了函数的调用，但是你不得不再次更新你对函数调用的印象。函数名(…)即调用函数，会执行函数体代码，直到碰到return或者执行完函数体内所有代码结束。
函数运行完毕所有代码，如果函数体不写return，则会返回None。
def foo():
pass
print(foo())
None
二、为何用调用函数？
很愚蠢的一个问题，但是我们依然得回答：使用函数的功能。
三、函数调用的三种形式
def max_self(x,y):
if x>y:
return x
else:
return y
# 1.
max_self(1,2)
# 2.
res = max_self(1,2)*12
# 3.
max_self(max_self(20000,30000),40000)
三、函数的参数
一、形参和实参
1.1 形参
在函数定义阶段括号内定义的参数，称之为形式参数，简称形参，本质就是变量名。
def func(x, y):
print(x)
print(y)
1.2 实参
在函数调用阶段括号内传入的参数，称之为实际参数，简称实参，本质就是变量的值。
func(1, 2)
二、位置参数
2.1 位置形参
在函数定义阶段，按照从左到右的顺序依次定义的形参，称之为位置形参。
def func(x, y):
print(x)
print(y)
特点：按照位置定义的形参，都必须被传值，多一个不行，少一个也不行。
2.2 位置实参
在函数调用阶段，按照从左到右的顺序依次定义的实参，称之为位置实参。
func(1, 2)
特点：按照位置为对应的形参依次传值。
三、关键字实参
在调用函数时，按照key=value的形式为指定的参数传值，称为关键字实参。
func(y=2, x=1)
特点：可以打破位置的限制，但仍能为指定的形参赋值。
注意：
- 可以混用位置实参和关键字实参，但是位置实参必须在关键字实参的左边。
- 可以混用位置实参和关键字实参，但不能对一个形参重复赋值。
func(x, y=2)
func(y=2, x) # SyntaxError: positional argument follows keyword argument
func(x, x=1) # NameError: name 'x' is not defined
四、默认形参
在定义阶段，就已经被赋值。
def func(x, y=10):
print(x)
print(y)
func(2)
特点：在定义阶段就已经被赋值，意味着在调用时可以不用为其赋值。
注意：
- 位置形参必须放在默认形参的左边。
- 默认形参的值只在定义阶段赋值一次，也就是说默认参数的值在函数定义阶段就已经固定了。
m = 10
def foo(x=m):
print(x)
m = 111
foo() # 10
- 默认参数的值通常应该是不可变类型。
# 演示形参是可变类型
def register(name, hobby, hobby_list=[]):
hobby_list.append(hobby)
print(f"{name} prefer {hobby}'")
print(f"{name} prefer {hobby_list}")
register('nick', 'read')
register('tank', 'zuipao')
register('jason', 'piao')
nick prefer read'
nick prefer ['read']
tank prefer zuipao'
tank prefer ['read', 'zuipao']
jason prefer piao'
jason prefer ['read', 'zuipao', 'piao']
# 修改形参是可变类型代码
def register(name, hobby, hobby_list=None):
if hobby_list is None:
hobby_list = []
hobby_list.append(hobby)
print(f"{name} prefer {hobby}'")
print(f"{name} prefer {hobby_list}")
register('nick', 'read')
register('tank', 'zuipao')
register('jason', 'piao')
nick prefer read'
nick prefer ['read']
tank prefer zuipao'
tank prefer ['zuipao']
jason prefer piao'
jason prefer ['piao']
五、总结
实参的应用：取决于个人习惯
形参的应用：
- 大多数情况的调用值一样，就应该将该参数定义成位置形参
- 大多数情况的调用值一样，就应该将该参数定义成默认形参
四、可变长参数
可变长参数：指的是在调用函数时，传入的参数个数可以不固定
调用函数时，传值的方式无非两种，一种是位置实参，另一种是关键字实参，因此形参也必须得有两种解决方法，以此来分别接收溢出的位置实参(*)与关键字实参(**)
一、可变长形参之*
形参中的会将溢出的位置实参全部接收，然后存储元组的形式，然后把元组赋值给后的参数。需要注意的是：*后的参数名约定俗成为args。
def sum_self(*args):
res = 0
for num in args:
res += num
return res
res = sum_self(1, 2, 3, 4)
print(res)
10
二、可变长实参之*
实参中的，会将后参数的值循环取出，打散成位置实参。以后但凡碰到实参中带的，它就是位置实参，应该马上打散成位置实参去看。
def func(x, y, z, *args):
print(x, y, z, args)
func(1, *(1, 2), 3, 4)
1 1 2 (3, 4)
三、可变长形参之**
形参中的会将溢出的关键字实参全部接收，然后存储字典的形式，然后把字典赋值给后的参数。需要注意的是：**后的参数名约定俗成为kwargs。
def func(**kwargw):
print(kwargw)
func(a=5)
{'a': 5}
四、可变长实参之**
实参中的，会将后参数的值循环取出，打散成关键字实参。以后但凡碰到实参中带的，它就是关键字实参，应该马上打散成关键字实参去看。
def func(x, y, z, **kwargs):
print(x, y, z, kwargs)
func(1, 3, 4, **{'a': 1, 'b': 2})
1 3 4 {'a': 1, 'b': 2}
五、可变长参数应用
def index(name, age, sex):
print(f"name: {name}, age: {age}, sex: {sex}")
def wrapper(*args, **kwargs):
print(f"args: {args}")
print(f"kwargs: {kwargs}")
index(*args, **kwargs)
wrapper(name='nick', sex='male', age=19)
args: ()
kwargs: {'name': 'nick', 'sex': 'male', 'age': 19}
name: nick, age: 19, sex: male
六、命名关键字形参
现在有一个需求：函数的使用者必须按照关键字实参传。
def register(x, y, **kwargs):
if 'name' not in kwargs or 'age' not in kwargs:
print('用户名和年龄必须使用关键字的形式传值')
return
print(kwargs['name'])
print(kwargs['age'])
register(1, 2, name='nick', age=19)
nick
19
命名关键字形参：在函数定义阶段，*后面的参数都是命名关键字参数。
特点：在传值时，必须按照key=value的方式传值，并且key必须命名关键字参数的指定的参数名。
def register(x, y, *, name, gender='male', age):
print(x)
print(age)
register(1, 2, x='nick', age=19) # TypeError: register() got multiple values for argument 'x'
五、函数对象
函数是第一类对象，即函数可以被当做数据处理。
def func():
print('from func')
print(func)
<function func at 0x10af72f28>
一、函数对象的四大功能
1.引用
x = 'hello nick'
y = x
f = func
print(f)
<function func at 0x10af72f28>
2.当作参数传给一个函数
len(x)
def foo(m):
m()
foo(func)
from func
3.可以当作函数的返回值
def foo(x):
return x
res = foo(func)
print(res)
res()
<function func at 0x10af72f28>
from func
4.可以当作容器类型的元素
l = [x]
function_list = [func]
function_list[0]()
六、函数嵌套
一、函数的嵌套定义
函数内部定义的函数，无法在函数外部使用内部定义的函数。
def f1():
def f2():
print('from f2')
f2()
f2() # NameError: name 'f2' is not defined
def f1():
def f2():
print('from f2')
f2()
f1()
from f2
现在有一个需求，通过给一个函数传参即可求得某个圆的面积或者圆的周长。也就是说把一堆工具丢进工具箱内，之后想要获得某个工具，直接从工具箱中获取就行了。
from math import pi
def circle(radius, action='area'):
def area():
return pi * (radius**2)
def perimeter():
return 2*pi*radius
if action == 'area':
return area()
else:
return perimeter()
print(f"circle(10): {circle(10)}")
print(f"circle(10,action='perimeter'): {circle(10,action='perimeter')}")
circle(10): 314.1592653589793
circle(10,action='perimeter'): 62.83185307179586
二、函数的嵌套调用
def max2(x, y):
if x > y:
return x
else:
return y
def max4(a, b, c, d):
res1 = max2(a, b)
res2 = max2(res1, c)
res3 = max2(res2, d)
return res3
print(max4(1, 2, 3, 4))
4
七、名称空间和作用域
函数内部的函数只能在函数内部调用，不能在函数外部调用，通过接下来的学习你将会知道为什么会出现这种情况。
def f1():
def f2():
print('from f2')
f2()
f2() # NameError: name 'f2' is not defined
一、名称空间
名称空间（name spaces）：在内存管理那一章节时，我们曾说到变量的创建其实就是在内存中开辟了一个新的空间。但是我们一直在回避变量名的存储，其实在内存中有一块内存存储变量名与变量间的绑定关系的空间，而这个空间称为名称空间。
1.1 内置名称空间
内置名称空间：存放Pyhton解释器自带的名字，如int、float、len
生命周期：在解释器启动时生效，在解释器关闭时失效
1.2 全局名称空间
全局名称空间：除了内置和局部的名字之外，其余都存放在全局名称空间，如下面代码中的x、func、l、z
生命周期：在文件执行时生效，在文件执行结束后失效
x = 1
def func():
pass
l = [1, 2]
if 3 > 2:
if 4 > 3:
z = 3
1.3 局部名称空间
局部名称空间：用于存放函数调用期间函数体产生的名字，如下面代码的f2
生命周期：在文件执行时函数调用期间时生效，在函数执行结束后失效
def f1():
def f2():
print('from f2')
f2()
f1()
1.4 加载顺序
由于.py文件是由Python解释器打开的，因此一定是在Python解释器中的内置名称空间加载结束后，文件才开始打开，这个时候才会产生全局名称空间，但文件内有某一个函数被调用的时候，才会开始产生局部名称空间，因此名称空间的加载顺序为：内置--》全局--》局部。
1.5 查找顺序
由于名称空间是用来存放变量名与值之间的绑定关系的，所以但凡要查找名字，一定是从三者之一找到，查找顺序为：
从当前的所在位置开始查找，如果当前所在的位置为局部名称空间，则查找顺序为：局部--》全局--》内置。
x = 1
y = 2
len = 100
def func():
y = 3
len = 1000
print(f"y: {y}")
print(f"len: {len}")
# print(a) # NameError: name 'a' is not defined
func()
y: 3
len: 1000
x = 1
def func():
print(x)
x = 10
func()
10
二、作用域
域指的是区域，作用域即作用的区域。
2.1 全局作用域
全局作用域：全局有效，全局存活，包含内置名称空间和全局名称空间。
# 全局作用域
x = 1
def bar():
print(x)
bar()
1
2.2 局部作用域
局部作用域：局部有小，临时存储，只包含局部名称空间。
# 局部作用域
def f1():
def f2():
def f3():
print(x)
x = 2
f3()
f2()
f1()
2
2.3 注意点
需要注意的是：作用域关系在函数定义阶段就固定死了，与函数的调用无关。
# 作用域注意点
x = 1
def f1(): # 定义阶段x=1
print(x)
def f2():
x = 2
f1()
f2()
1
2.4 函数对象+作用域应用
# 作用域应用
def f1():
def inner():
print('from inner')
return inner
f = f1() # 把局部定义的函数放在全局之中
def bar():
f()
bar()
from inner
三、补充知识点
3.1 global关键字
修改全局作用域中的变量。
x = 1
def f1():
x = 2
def f2():
# global x # 修改全局
x = 3
f2()
f1()
print(x)
1
x = 1
def f1():
x = 2
def f2():
global x # 修改全局
x = 3
f2()
f1()
print(x)
3
3.2 nonlocal关键字
修改局部作用域中的变量。
x = 1
def f1():
x = 2
def f2():
# nonlocal x
x = 3
f2()
print(x)
f1()
2
x = 1
def f1():
x = 2
def f2():
nonlocal x
x = 3
f2()
print(x)
f1()
3
3.3 注意点
- 在局部想要修改全局的可变类型，不需要任何声明，可以直接修改。
- 在局部如果想要修改全局的不可变类型，需要借助global声明，声明为全局的变量，即可直接修改。
lis = []
def f1():
lis.append(1)
print(f"调用函数前: {lis}")
f1()
print(f"调用函数后: {lis}")
调用函数前: []
调用函数后: [1]
今日总结
先空着来日再补
