python重拾基础第三天
本节内容
- 函数基本语法及特性
- 参数与局部变量
- 返回值
- 嵌套函数
- 递归
- 匿名函数
- 函数式编程介绍
- 高阶函数
- 内置函数
1. 函数基本语法及特性
背景提要
现在老板让你写一个监控程序,监控服务器的系统状况,当cpu\memory\disk等指标的使用量超过阀值时即发邮件报警,你掏空了所有的知识量,写出了以下代码
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 | while True : if cpu利用率 > 90 % : #发送邮件提醒 连接邮箱服务器 发送邮件 关闭连接 if 硬盘使用空间 > 90 % : #发送邮件提醒 连接邮箱服务器 发送邮件 关闭连接 if 内存占用 > 80 % : #发送邮件提醒 连接邮箱服务器 发送邮件 关闭连接 |
上面的代码实现了功能,但存在2个问题
- 代码重复过多,一个劲的copy and paste不符合高端程序员的气质
- 如果日后需要修改发邮件的这段代码,比如加入群发功能,那你就需要在所有用到这段代码的地方都修改一遍
其实很简单,只需要把重复的代码提取出来,放在一个公共的地方,起个名字,以后谁想用这段代码,就通过这个名字调用就行了,如下
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 | def 发送邮件(内容) #发送邮件提醒 连接邮箱服务器 发送邮件 关闭连接 while True : if cpu利用率 > 90 % : 发送邮件( 'CPU报警' ) if 硬盘使用空间 > 90 % : 发送邮件( '硬盘报警' ) if 内存占用 > 80 % : 发送邮件( '内存报警' ) |
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。
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:
- 减少重复代码
- 使程序变的可扩展
- 使程序变得易维护
语法定义
1 2 3 4 | def sayhi(): #函数名 print ( "Hello, I'm nobody!" ) sayhi() #调用函数 |
可以带参数
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 | #下面这段代码 a,b = 5 , 8 c = a * * b print (c) #改成用函数写 def calc(x,y): res = x * * y return res #返回函数执行结果 c = calc(a,b) #结果赋值给c变量 print (c) |
2. 函数参数与局部变量
形参变量只有在被调用时才分配内存单元,在调用结束时,即刻释放所分配的内存单元。因此,形参只在函数内部有效。函数调用结束返回主调用函数后则不能再使用该形参变量
实参可以是常量、变量、表达式、函数等,无论实参是何种类型的量,在进行函数调用时,它们都必须有确定的值,以便把这些值传送给形参。因此应预先用赋值,输入等办法使参数获得确定值
默认参数
看下面代码
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | def stu_register(name,age,country,course): print ( "----注册学生信息------" ) print ( "姓名:" ,name) print ( "age:" ,age) print ( "国籍:" ,country) print ( "课程:" ,course) stu_register( "王山炮" , 22 , "CN" , "python_devops" ) stu_register( "张叫春" , 21 , "CN" , "linux" ) stu_register( "刘老根" , 25 , "CN" , "linux" ) |
发现 country 这个参数 基本都 是"CN", 就像我们在网站上注册用户,像国籍这种信息,你不填写,默认就会是 中国, 这就是通过默认参数实现的,把country变成默认参数非常简单
1 | def stu_register(name,age,course,country = "CN" ): |
这样,这个参数在调用时不指定,那默认就是CN,指定了的话,就用你指定的值。
另外,你可能注意到了,在把country变成默认参数后,我同时把它的位置移到了最后面,为什么呢?
关键参数
正常情况下,给函数传参数要按顺序,不想按顺序就可以用关键参数,只需指定参数名即可,但记住一个要求就是,关键参数必须放在位置参数之后。
1 | stu_register(age = 22 ,name = 'alex' ,course = "python" ,) |
非固定参数
若你的函数在定义时不确定用户想传入多少个参数,就可以使用非固定参数
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | def stu_register(name,age, * args): # *args 会把多传入的参数变成一个元组形式 print (name,age,args) stu_register( "Alex" , 22 ) #输出 #Alex 22 () #后面这个()就是args,只是因为没传值,所以为空 stu_register( "Jack" , 32 , "CN" , "Python" ) #输出 # Jack 32 ('CN', 'Python') |
还可以有一个**kwargs
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | def stu_register(name,age, * args, * * kwargs): # *kwargs 会把多传入的参数变成一个dict形式 print (name,age,args,kwargs) stu_register( "Alex" , 22 ) #输出 #Alex 22 () {}#后面这个{}就是kwargs,只是因为没传值,所以为空 stu_register( "Jack" , 32 , "CN" , "Python" ,sex = "Male" ,province = "ShanDong" ) #输出 # Jack 32 ('CN', 'Python') {'province': 'ShanDong', 'sex': 'Male'} |
局部变量
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | name = "Alex Li" def change_name(name): print ( "before change:" ,name) name = "金角大王,一个有Tesla的男人" print ( "after change" , name) change_name(name) print ( "在外面看看name改了么?" ,name) |
输出
1 2 3 | before change: Alex Li after change 金角大王,一个有Tesla的男人 在外面看看name改了么? Alex Li |
全局与局部变量
3. 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
1 2 3 4 5 6 7 8 | #!/usr/bin/env python #_*_coding:utf-8_*_ def func(): b = [ 1 , 2 , 3 ] return b #可以是任何数据类型 ret = func() #有返回值,就需要用变量来接收 print (ret) |
嵌套函数
看上面的标题的意思是,函数还能套函数?of course
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 | name = "Alex" def change_name(): name = "Alex2" def change_name2(): name = "Alex3" print ( "第3层打印" ,name) change_name2() #调用内层函数 print ( "第2层打印" ,name) change_name() print ( "最外层打印" ,name) |
此时,在最外层调用change_name2()会出现什么效果?
没错, 出错了, 为什么呢?
4. 递归
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。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 | def calc(n): print (n) if int (n / 2 ) = = 0 : return n return calc( int (n / 2 )) calc( 10 ) 输出: 10 5 2 1 |
递归特性:
1. 必须有一个明确的结束条件
2. 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
3. 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)
递归函数实际应用案例,二分查找
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 | data = [ 1 , 3 , 6 , 7 , 9 , 12 , 14 , 16 , 17 , 18 , 20 , 21 , 22 , 23 , 30 , 32 , 33 , 35 ] def binary_search(dataset,find_num): print (dataset) if len (dataset) > 1 : mid = int ( len (dataset) / 2 ) if dataset[mid] = = find_num: #find it print ( "找到数字" ,dataset[mid]) elif dataset[mid] > find_num : # 找的数在mid左面 print ( "\033[31;1m找的数在mid[%s]左面\033[0m" % dataset[mid]) return binary_search(dataset[ 0 :mid], find_num) else : # 找的数在mid右面 print ( "\033[32;1m找的数在mid[%s]右面\033[0m" % dataset[mid]) return binary_search(dataset[mid + 1 :],find_num) else : if dataset[ 0 ] = = find_num: #find it print ( "找到数字啦" ,dataset[ 0 ]) else : print ( "没的分了,要找的数字[%s]不在列表里" % find_num) binary_search(data, 66 ) |
5. 匿名函数
匿名函数就是不需要显式的指定函数
calc(函数名) = lambda n(参数) : n*n(参数怎么处理,并且返回值)
1 2 3 4 5 6 7 8 | #这段代码 def calc(n): return n * * n print (calc( 10 )) #换成匿名函数 calc = lambda n:n * * n print (calc( 10 )) |
你也许会说,用上这个东西没感觉有毛方便呀, 。。。。呵呵,如果是这么用,确实没毛线改进,不过匿名函数主要是和其它函数搭配使用的呢,如下
![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
# filter 第一个参数,判断函数,第二个参数,可迭代对象 # filter() 函数用于过滤序列,过滤掉不符合条件的元素,返回由符合条件元素组成的新列表。 # 该接收两个参数,第一个为函数,第二个为序列,序列的每个元素作为参数传递给函数进行判,然后返回 True 或 False,最后将返回 True 的元素放到新列表中。 # 语法:filter(function, iterable) filter返回迭代器 def is_odd(n): return n % 2 == 1 newlist = filter(is_odd, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]) print(newlist) # <filter object at 0x102079b00> for i in newlist: print(i) # 13579 # 匿名函数写法 print(list(filter(lambda x:x%2==1,[1,2,3])))
![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
# map() 会根据提供的函数对指定序列做映射。第一个是函数,第二个是可迭代对象,第三个一样。。。 # 第一个参数 function 以参数序列中的每一个元素调用 function 函数,返回包含每次 function 函数返回值的新列表。 # 语法 map(function, iterable, ...) def square(x,Y) : # 计算平方,如果参数多个,那么是相对位置 return x ** 2,Y ** 2 print(map(square, [1,2,3,4,5])) # 计算列表各个元素的平方,返回迭代器 for i in map(square, [1,2,3,4,5],[6,7,8]): print(i) ''' (1, 36) (4, 49) (9, 64) ''' # 匿名函数写法 print(map(lambda x: x ** 2, [1, 2, 3, 4, 5])) # 使用 lambda 匿名函数 # 提供了两个列表,对相同位置的列表数据进行相加 map(lambda x, y: x + y, [1, 3, 5, 7, 9], [2, 4, 6, 8, 10])
6. 函数式编程介绍
函数是Python内建支持的一种封装,我们通过把大段代码拆成函数,通过一层一层的函数调用,就可以把复杂任务分解成简单的任务,这种分解可以称之为面向过程的程序设计。函数就是面向过程的程序设计的基本单元。
函数式编程中的函数这个术语不是指计算机中的函数(实际上是Subroutine),而是指数学中的函数,即自变量的映射。也就是说一个函数的值仅决定于函数参数的值,不依赖其他状态。比如sqrt(x)函数计算x的平方根,只要x不变,不论什么时候调用,调用几次,值都是不变的。
Python对函数式编程提供部分支持。由于Python允许使用变量,因此,Python不是纯函数式编程语言。
一、定义
简单说,"函数式编程"是一种"编程范式"(programming paradigm),也就是如何编写程序的方法论。
主要思想是把运算过程尽量写成一系列嵌套的函数调用。举例来说,现在有这样一个数学表达式
(1 + 2) * 3 - 4
传统的过程式编程,可能这样写:
var a = 1 + 2;
var b = a * 3;
var c = b - 4;
函数式编程要求使用函数,我们可以把运算过程定义为不同的函数,然后写成下面这样:
var result = subtract(multiply(add(1,2), 3), 4);
这段代码再演进以下,可以变成这样
add(1,2).multiply(3).subtract(4)
这基本就是自然语言的表达了。再看下面的代码,大家应该一眼就能明白它的意思吧:
merge([1,2],[3,4]).sort().search("2")
因此,函数式编程的代码更容易理解。
要想学好函数式编程,不要玩py,玩Erlang,Haskell, 好了,我只会这么多了。。。
7. 高阶函数
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。
1 2 3 4 5 6 | def add(x,y,f): return f(x) + f(y) res = add( 3 , - 6 , abs ) print (res) |
8. 内置函数
内置函数的魅力 https://www.cnblogs.com/jokerbj/p/7282093.html
本节作业
有以下员工信息表
当然此表你在文件存储时可以这样表示
1 | 1 ,Alex Li, 22 , 13651054608 ,IT, 2013 - 04 - 01 |
现需要对这个员工信息文件,实现增删改查操作
- 可进行模糊查询,语法至少支持下面3种:
- select name,age from staff_table where age > 22
- select * from staff_table where dept = "IT"
- select * from staff_table where enroll_date like "2013"
- 查到的信息,打印后,最后面还要显示查到的条数
- 可创建新员工纪录,以phone做唯一键,staff_id需自增
- 可删除指定员工信息纪录,输入员工id,即可删除
- 可修改员工信息,语法如下:
- UPDATE staff_table SET dept="Market" WHERE where dept = "IT"
注意:以上需求,要充分使用函数,请尽你的最大限度来减少重复代码!
相同函数名执行过程
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 | # !/usr/bin/env python # _*_coding:utf-8_*_ # Author:Joker def f1(a1,a2): # 1 return a1 + a2 def f1(a3,a4): # 2 return a3 * a4 # 4 ret = f1( 8 , 8 ) # 3 #5 print (ret) # 6 # 开始f1的空间包含指向为a1 + a2,后来变为了a3 * a4,在实参传递的时候,你也会发现给的是a3,a4赋值 |
发送小邮件程序
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 | # !/usr/bin/env python # _*_coding:utf-8_*_ # Author:Joker def sendmail(): import smtplib from email.mime.text import MIMEText from email.utils import formataddr msg = MIMEText( '我正在通过PY给你发送邮件,别再睡了。' , 'plain' , 'utf-8' ) # 创建一个文本类型 msg[ 'From' ] = formataddr([ 'joker' , 'jokerbj@126.com' ]) # 二元祖,发件人,发件地址 msg[ 'Subject' ] = "亲爱的POPPY君" server = smtplib.SMTP( 'smtp.126.com' , 25 ) server.login( 'jokerbj@126.com' , '授权登录密码' ) # SMTP第三方授权登录密码 server.sendmail( 'jokerbj@126.com' ,[ '对方邮件地址@qq.com' ,],msg.as_string()) server.quit() return 1 ret = sendmail() if ret: print ( 'email send success!' ) |
【推荐】编程新体验,更懂你的AI,立即体验豆包MarsCode编程助手
【推荐】凌霞软件回馈社区,博客园 & 1Panel & Halo 联合会员上线
【推荐】抖音旗下AI助手豆包,你的智能百科全书,全免费不限次数
【推荐】博客园社区专享云产品让利特惠,阿里云新客6.5折上折
【推荐】轻量又高性能的 SSH 工具 IShell:AI 加持,快人一步
· 为什么说在企业级应用开发中,后端往往是效率杀手?
· 用 C# 插值字符串处理器写一个 sscanf
· Java 中堆内存和栈内存上的数据分布和特点
· 开发中对象命名的一点思考
· .NET Core内存结构体系(Windows环境)底层原理浅谈
· 为什么说在企业级应用开发中,后端往往是效率杀手?
· DeepSeek 解答了困扰我五年的技术问题。时代确实变了!
· 本地部署DeepSeek后,没有好看的交互界面怎么行!
· 趁着过年的时候手搓了一个低代码框架
· 推荐一个DeepSeek 大模型的免费 API 项目!兼容OpenAI接口!