Python基础之函数
一、背景
在学习函数之前，一直遵循：面向过程编程，即：根据业务逻辑从上到下实现功能，其往往用一长段代码来实现指定功能，开发过程中最常见的操作就是粘贴复制，也就是将之前实现的代码块复制到现需功能处，如下：
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
在上述代码，if条件语句下的内容是可以被提取出来公用，如下：
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%:
对于上述的两种实现方式，第二次必然比第一次的重用性和可读性要好，其实这就是函数式编程和面向过程编程的区别：
- 函数式：将某功能代码封装到函数中，日后便无需重复编写，仅调用函数即可
- 面向对象：对函数进行分类和封装，让开发“更快更好更强...”
二、函数的定义和使用
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
def 函数名(参数): ... 函数体 ... 返回值
函数的定义主要有如下要点：
- def：表示函数的关键字
- 函数名：函数的名称，日后根据函数名调用函数
- 函数体：函数中进行一系列的逻辑计算，如：发送邮件、计算出 [11,22,38,888,2]中的最大数等...
- 参数：为函数体提供数据
- 返回值：当函数执行完毕后，可以给调用者返回数据。
1、返回值
函数是一个功能块，该功能到底执行成功与否，需要通过返回值来告知调用者。
以上要点中，比较重要有参数和返回值：
1.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，所以也可以理解为 return 语句代表着函数的结束。
2.return 只有在python中如果没有写return，python会自动给你返回一个None。但其他语言不会。
def 发送短信(): 发送短信的代码... if 发送成功: return True else: return False while True: # 每次执行发送短信函数，都会将返回值自动赋值给result # 之后，可以根据result来写日志，或重发等操作 result = 发送短信() if result == False: 记录日志，短信发送失败..
2、函数的参数
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
使用参数可以简化函数重复性。
def CPU报警邮件() #发送邮件提醒 连接邮箱服务器 发送邮件 关闭连接 def 硬盘报警邮件() #发送邮件提醒 连接邮箱服务器 发送邮件 关闭连接 def 内存报警邮件() #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%: CPU报警邮件（） if 硬盘使用空间 > 90%: 硬盘报警邮件（） if 内存占用 > 80%: 内存报警邮件（） 无参数实现
def 发送邮件(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报警了。") if 硬盘使用空间 > 90%: 发送邮件("硬盘报警了。") if 内存占用 > 80%: 发送邮件("内存报警了。") 有参数实现
函数的有三中不同的参数：
- 普通参数
- 默认参数
- 动态参数
# ######### 定义函数 ######### # name 叫做函数func的形式参数，简称：形参 def func(name): print name # ######### 执行函数 ######### # 'wupeiqi' 叫做函数func的实际参数，简称：实参 func('wupeiqi')
def func(name, age = 18): print "%s:%s" %(name,age) # 写入参数 func('wupeiqi', 19) # 使用默认参数 func('alex') 注：默认参数需要放在参数列表最后 默认参数
def func(name, age): print("%s:%s" %(name,age)) #接收参数(在传参过程中，如果没有指定参数，形式参数会按照你实际参数的顺序去传。) func('wupeiqi',19 ) # 指定参数(在传参过程中，我们可以通过指定参数改变顺序。) func(age=19,name='wupeiqi') 指定参数
def func(*args): print(args,type(args)) # 执行方式一 li = [11,2,2,3,3,4,54] func(li，'12') #会把li当成*args中其中一个元素， # 执行方式二 li = [11,2,2,3,3,4,54] func(*li) #加上*后会把列表中的所有元素转化为元组到*args中 动态参数-元组形式
def func(**kwargs): print args #执行形式必须使用'指定参数'来传参数，否则报错 # 执行方式一 func(name＝'wupeiqi',age=18) # 执行方式二 li = {'name':'wupeiqi', age:18, 'gender':'male'} func(**li) #执行方式三 dic = {'name':'wupeiqi', age:18, 'gender':'male'} func(kk=dic) 动态参数-字典形式
#元祖形式的封装到*args中，字典形式的封装到**kwars。 # 默认:大家都写成*args、**kwars def func(*args,**kwars): print(args) print(kwars) func(11,22,33,k1='k1',k2='k2') 注:*的必须写在前面，**写在后面。
#######格式化####### 1、第一种格式化数字用%d、字符用%s a='tlh' b=123 print('number is %d,str is %s'%(b,a)) 2、第二种格式化format 元祖形式： s="i am {0}, age{1}".format(*["alex",18]) print(s) 字典形式： s="i am {name}, age{age}".format(name='tlh',age=18]) dic={'name':'tlh','arg':18} s="i am {name}, age{age}".format(**dic) print(s)
3、函数注意点：
def f1(a1,a2): return a1+a2 def f1(a1,a2): return a1*a2 ret=f1(8,8) print(ret) 2个f1的结果为？
########函数参数的传递####### def f1(a1): a1.append(999) li=[11,22,333] #函数如果传递 #1、引用(li在内存中的地址)，那么在运行函数时就是把li本身传递到函数中进行处理。 #2、值(li在内存中重新复制一份)，那么在运行函数时就是li的复制，li本身没有发生变化。 f1(li) #但在函数中都是用的引用，改变都是li本身的值。 print(li) 传递的是参数或引用
######作用域###### #作用域以函数分割 def f1(): name='tlh' def f2(): print(name) #全局变量,在所有的作用域都可读 NAME='tlh' def f1(): age=18 print(name,age) f1() #局部变量 NAME='tlh' def f2(): #如果函数内定义了和全局变量一样的变量，优先使用局部变量。 name='aaaa' age=17 print(name,age) f2() #对全局变量修改(global) def f3(): global name='aaaa' age=17 print(name,age) f3() #对特殊的全局变量进行添加,如：列表和字典，但不可赋值(NAME='aa'). NAME=['tlh','aa','bbb'] def f4(): NAME.append('dd') f4() print(name) 全局变量(大写)
例如：
def login(username,password): """ 注释：登录判断 """ f =open("db",'r') for line in f: login_list=line.split("|") if login_list[0]==username and login_list[1]==password: return True return False def register(username,password): """ 注释:注册用户 """ f = open("db", 'r') temp="\n"+username+"|"+password f.write(temp) f.close() def main(): """ 注释：执行的主程序 """ t =input("1:登录 2:注册") if t=='1': user=input('请输入用户名') pwd=input('请输入密码') r=login(user,pwd) if r: print('登录成功') else: print('登录失败') if t=='2': user = input('请输入用户名') pwd = input('请输入密码') register(user,pwd) main() 函数式编程(登录注册)
三、内置函数
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常用：
abs() 返回数字的绝对值
int（）将字符串或者小数转换成整数
str（）将其他类型转换是字符型
len（X）返回X的长度。
print（）输出
type（X）返回X的数据类型
open（f）打开一个文件f并返回文件类型的对象。
dir() 查看该对象的所有函数
四、其他
主要是一些对方函数的补充，如：递归和迭代，全局变量和局部变量等。
1、三元运算
学习条件运算时，对于简单的 if else 语句，可以使用三元运算来表示，即：
# 普通条件语句
if 1 == 1:
name = 'wupeiqi'
else:
name = 'alex'
# 三元运算
name = 'wupeiqi' if 1 == 1 else 'alex'
2、lambda表达式
对于简单的函数，也存在一种简便的表示方式，即：lambda表达式
# ###################### 普通函数 ######################
# 定义函数（普通方式）
def func(arg):
return arg + 1
# 执行函数
result = func(123)
# ###################### lambda ######################
# 定义函数（lambda表达式）
my_lambda = lambda arg : arg + 1 #默认return，只能简单的赋值。
# 执行函数
result = my_lambda(123)
3、发送邮件实例
import smtplib from email.mime.text import MIMEText from email.utils import formataddr msg = MIMEText('邮件内容', 'plain', 'utf-8') msg['From'] = formataddr(["张三",'zhangsan@126.com']) msg['To'] = formataddr(["走人",'123456@qq.com']) msg['Subject'] = "主题" server = smtplib.SMTP("smtp.126.com", 25) server.login("zhangsan@126.com", "邮箱密码") server.sendmail('zhangsan@126.com', ['123456@qq.com',], msg.as_string()) server.quit() 发送邮件实例
4、递归和迭代
递归
程序调用自身的编程技巧称为递归。
通俗：先一层层进入，再一层层退出。
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）
#程序的结果就是如此
def num(n):
print(n)
if n/2 >1:
res = num(n/2)
print('N:',n)
return n
num(10)
利用函数编写如下数列：
斐波那契数列指的是这样一个数列 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233，377，610，987，1597，2584，4181，6765，10946，17711，28657，46368...
def func(arg1,arg2,stop): if arg1 == 0: print(arg1, arg2) arg3 = arg1 + arg2 print(arg3) if arg3 < stop: func(arg2, arg3,stop) func(0,1,30) 示例代码
迭代
迭代是函数内某段代码实现循环。
而迭代与普通循环的区别是：循环代码中参与运算的变量同时是保存结果的变量，当前保存的结果作为下一次循环计算的初始值。
#求1到5的和就是迭代，range函数默认从0到5. sum_i = 0 for i in range(1,5+1): print(i) sum_i=sum_i+i print(sum_i) 迭代
#普通循环 sum_i = [11,'aa','bbb',44] for i in range(len(sum_i )): print(sum_i[i])
5、全局变量和局部变量
全局变量
在子程序中定义的变量称为局部变量，在程序的一开始定义的变量称为全局变量。
全局变量作用域是整个程序。
#定义全局变量
a=2
def number(b):
num = a+b
return num
number_num=number(5)
print(number_num)
局部变量
局部变量是定义在函数中，在python中是利用函数来分隔作用域的。
局部变量作用域是定义该变量的子程序
#定义局部变量，局部变量只能在函数内使用
name = 'yes'
def type(name):
print('查看name的值：',name)
name = '我改变了'
print('当前的name值：',name)
type(name)
print('看外面改变了吗？',name)
global语句(全局变量申明)
把局部变量名申明为全局变量并改变它的值。
#使用global可以改变全局变量的值
name = 'yes'
def type():
global name
name = '我改变了'
print('当前的name值：',name)
type()
print('看外面改变了吗？',name)
注：当全局变量与局部变量同名时：在定义局部变量的子程序内，局部变量起作用；在其它地方全局变量起作用。
