【Python 函数】函数

为什么要用函数

函数的作用与要求：

　　方便与提高了代码的使用率，同时也便于维护。函数尽量以功能为主，结果最好不要直接打印

函数的构成：

　　def  func(obj):

　　　　return True

初识函数定义与调用

一、函数有“def”声明 ，“func”代表函数名，“obj”为函数的参数（形参）,

#函数定义
def mylen():
    """计算s1的长度"""
    s1 = "hello world"
    length = 0
    for i in s1:
        length = length+1
    print(length)

#函数调用  
mylen()

总结一：

定义：def 关键词开头，空格之后接函数名称和圆括号()，最后还有一个":"。

　　　def 是固定的，不能变，必须是连续的def三个字母，不能分开。。。它们要相亲相爱的在一起。

　　　空格 为了将def关键字和函数名分开，必须空(四声)，当然你可以空2格、3格或者你想空多少都行，但正常人还是空1格。

　　　函数名：函数名只能包含字符串、下划线和数字且不能以数字开头。虽然函数名可以随便起，但我们给函数起名字还是要尽量简短，并能表达函数功能

　　　括号：是必须加的，先别问为啥要有括号，总之加上括号就对了！

注释：每一个函数都应该对功能和参数进行相应的说明，应该写在函数下面第一行。以增强代码的可读性。

调用：就是 函数名() 要记得加上括号

函数的返回值

二、return :return 后面的值可以为任意值，返回什么接受什么。如果只返回return ，则接受到的为空（None），不写return == ‘None’,

返回多个值吗，接收到的为元组，返回多值需要和接受变量一致

函数的参数

三、函数的参数：参数分为实参与形参

(1)实参---参数可以传任意类型，传什么接受什么。站在传参的角度有两种方式：(1)按照位置传参，(2)按照关键字传参(3)位置参数和关键字参数可以混用，但是位置参数必须在前。

(2)形参---分为位置参数、默认参数（关键字参数），动态参数，位置参数必须在关键字参数前面。（3）动态参数：*args,在位置参数之后，关键字参数之前，接受多余的位置参数，以元组的形式返回（4）**kwargs,位于默认参数之后，接收多余的关键字参数（5）调用函数的时候有两种用法（*str）,(**dic)

函数的命名空间（名称空间）

（1）内置命名空间 吗（python解释器启动后，就可以使用的）

（2）局部命名空间

（3）全局命名空间

（4）作用域：一个名字可以使用的范围，成为作用域，globals全局作用域中的值（可修改全局变量），locals 当前作用域的变量，要根据locals的位置分辨变量

（5）nonlocal（修改外层函数变量，不影响全局） ：python 3中新增加的，只查找距离最近函数内的变量，

（6）有了作用域才有了命名空间：内置名字空间，全局名字空间都属于全局作用域，全局作用域不可以使用局部作用域的变量，局部作用域可使用全局作用域变量。局部命名空间的名字属于局部作用域

（7）作用域链：小范围可使用大范围变量，大范围不可使用小范围变量

五、第一类对象条件：（1）函数名可以当作参数，（2）可以当返回值（3）可以作为一个结构的元素（在dict中，输入键，就可以调用该函数）

 本章小结

 定义函数的规则：

1.定义：def 关键词开头，空格之后接函数名称和圆括号()。
2.参数：圆括号用来接收参数。若传入多个参数，参数之间用逗号分割。
　　　　参数可以定义多个，也可以不定义。
　　　　参数有很多种，如果涉及到多种参数的定义，应始终遵循位置参数、*args、默认参数、**kwargs顺序定义。
　　　　如上述定义过程中某参数类型缺省，其他参数依旧遵循上述排序
3.注释：函数的第一行语句应该添加注释。
4.函数体：函数内容以冒号起始，并且缩进。
5.返回值：return [表达式] 结束函数。不带表达式的return相当于返回 None

def 函数名(参数1,参数2,*args,默认参数,**kwargs):
        """注释：函数功能和参数说明"""
        函数体
        ……
        return 返回值

调用函数的规则：

1.函数名()
    函数名后面+圆括号就是函数的调用。
2.参数：
    圆括号用来接收参数。
    若传入多个参数：
        应按先位置传值，再按关键字传值
        具体的传入顺序应按照函数定义的参数情况而定
3.返回值
    如果函数有返回值，还应该定义“变量”接收返回值
    如果返回值有多个，也可以用多个变量来接收，变量数应和返回值数目一致

无返回值的情况：
函数名()

有返回值的情况：
变量 = 函数名()

多个变量接收多返回值：
变量1，变量2，... = 函数名()

 命名空间和作用域

 命名空间的本质：存放名字与值的绑定关系

 

在python之禅中提到过：命名空间是一种绝妙的理念，让我们尽情的使用发挥吧！

 

命名空间一共分为三种：

　　全局命名空间

　　局部命名空间

　　内置命名空间

*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。

三种命名空间之间的加载与取值顺序：

加载顺序：内置命名空间(程序运行前加载)->全局命名空间(程序运行中：从上到下加载)->局部命名空间(程序运行中：调用时才加载)

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

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

x = 1
def f(x):
    print(x)

f(10)
print(x)

在全局引用内置max

print(max)

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。

全局作用域：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

局部作用域：局部名称空间，只能在局部范围内生效

globals和locals方法

print(globals())
print(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)

函数的嵌套和作用域链

 函数的嵌套调用

def max2(x,y):
    m  = x if x>y else y
    return m

def max4(a,b,c,d):
    res1 = max2(a,b)
    res2 = max2(res1,c)
    res3 = max2(res2,d)
    return res3

# max4(23,-7,31,11)

函数的嵌套定义

def f1():
    print("in f1")
    def f2():
        print("in f2")

    f2()
f1()

def f1():
    def f2():
        def f3():
            print("in f3")
        print("in f2")
        f3()
    print("in f1")
    f2()
    
f1()

函数的作用域链

def f1():
    a = 1
    def f2():
        print(a)
    f2()

f1()

def f1():
    a = 1
    def f2():
        def f3():
            print(a)
        f3()
    f2()

f1()

def f1():
    a = 1
    def f2():
        a = 2
    f2()
    print('a in f1 : ',a)

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

def f1():
    a = 1
    def f2():
        nonlocal a
        a = 2
    f2()
    print('a in f1 : ',a)

f1()

函数名的本质

函数名本质上就是函数的内存地址

1.可以被引用

def func():
    print('in func')

f = func
print(f)

2.可以被当作容器类型的元素

def f1():
    print('f1')


def f2():
    print('f2')


def f3():
    print('f3')

l = [f1,f2,f3]
d = {'f1':f1,'f2':f2,'f3':f3}
#调用
l[0]()
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

第一类对象的概念

第一类对象（first-class object）指
1.可在运行期创建
2.可用作函数参数或返回值
3.可存入变量的实体。

闭包

def func():
    name = 'eva'
    def inner():
        print(name)

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

def func():
    name = 'eva'
    def inner():
        print(name)
    return inner

f = func()
f()

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()

闭包嵌套

#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()

闭包函数获取网络应用

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)

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