Python 高级变量类型 --- 函数的进阶
目标
- 函数参数和返回值的作用
- 函数的返回值 进阶
- 函数的参数 进阶
- 递归函数
- 命名空间
01，函数参数和返回值的作用
函数根据 有没有参数 以及 有没有返回值 ，可以 相互组合 ， 一共4种组合
1，无参数，无返回值
2，无参数，有返回值
3，有参数，无返回值
4，有参数，有返回值
定义函数时，是否接收参数，或者是否返回结果， 是根据 实际的功能需求 来决定的
1，如果函数 内部处理的数据不确定 ，就可以将外界的数据参数传递函数内部
2，如果希望一个函数 执行完成后，向外界汇报执行结果 ，就可以增加函数返回值
02，函数的返回值 进阶
- 在程序开发中，有时候，会希望 一个函数执行结束后，告诉调用这一个结果， 以便调用者针对具体的结果做后续的处理
- 返回值 是函数 完成工作后，最后 给调用者的 一个结果
- 在函数中使用
return关键值可以返回结果 - 调用函数一方，可以 使用变量 来 接收 函数的返回结果
问题 ：一个函数执行后能否返回多个结果？
示例 -- 温度和湿度测量
- 假设要开发一个函数能够同时返回当前的温度和湿度
- 先完成返回温度 的功能如下：
def measuring():
"""测量温度和湿度"""
print("测量开始 ----")
temp = 23
humidity = 35
print("测量结束 ----")
# 元组 - 可以包含多个数据，因此可以使用元组让函数一次返回多个值
# 如果函数返回的类型是元组，小括号可以省略
# return （temp, humidity）
return temp, humidity
# 元组
result = measuring()
print(result)
# 需要单独的处理温度或者湿度
print(result[0])
print(result[1])
# 如果函数返回的类型是元组，同时希望单独处理元组中的元素
# 可以使用多个变量，一次接收函数的返回值
# 注意，使用多个变量接收结果时，变量的个数应该和元组中元素的个数保持一致
t_temp, t_humidity = measuring()
print("测量的温度为: %.2f" % t_temp)
print("测量的湿度为: %.2f" % t_humidity)
# 结果呈现
测量开始 ----
测量结束 ----
(23, 35)
23
35
测量开始 ----
测量结束 ----
测量的温度为: 23.00
测量的湿度为: 35.00
交换两个数字
# 定义变量
a = 100
b = 50
# 解法一：使用其他变量
c = a
a = b
b = c
# 解法二：不使用其他变量
a = a + b
b = a - b
a = a - b
# 解法三： python专有
a, b = (b, a)
# 提示:等号右边是一个元组，只是把小括号省略了
a, b = b, a
print("a = %d" % a)
print("b = %d" % b)
# 结果呈现
a = 50
b = 100
03，函数的参数 进阶
3.1 不可变和可变的参数
问题1：在函数内部，针对参数使用 赋值语句， 会不会影响调用函数时传递的 实参变量？ -- 不会！
- 无论传递的参数是 可变 还是 不可变
- 只要 针对参数 使用 赋值语句 ，会在 函数内部 修改 局部变量的引用，不会影响到 外部变量的引用
def demo(num, num_list):
# 在函数内部，针对参数使用赋值语句，不会修改到外部的实参变量
num = 100
num_list = [4, 5, 6]
print("函数内部代码 num = %d" % num)
print("函数内部代码 num_list = %s" % (num_list))
gl_num = 66
gl_num_list = [1, 2, 3]
demo(gl_num, gl_num_list)
print("函数外部代码 gl_num = %d" % gl_num)
print("函数外部代码 gl_num_list = %s" % (gl_num_list))
# 结果呈现
函数内部代码 num = 100
函数内部代码 num_list = [4, 5, 6]
函数外部代码 gl_num = 66
函数外部代码 gl_num_list = [1, 2, 3]
问题2： 如果传递的参数是 可变类型，在函数内部，使用 方法 修改了数据的内容， 同样会影响到外部的数据
def demo(num_list):
# 使用方法修改列表的内容
num_list.append(6)
print("函数内部代码 %s" % num_list)
gl_num_list = [1, 2, 3]
demo(gl_num_list)
print("函数外部代码 %s" % gl_num_list)
# 结果呈现
函数内部代码 [1, 2, 3, 6]
函数外部代码 [1, 2, 3, 6]
+=
- 在
python中，列表变量词用+=本质上是在执行列表变量的extend方法，不会修改变量的引用
def demo(num, num_list):
# num = num + num
num += num
# 列表变量使用 += 不会做相加在赋值的操作！
# num_list = num_list + num_list
# 本质上是在调用列表的 extend 方法
num_list += num_list
# num_list.extend(num_list)
print("函数内部代码 num = %d" % num)
print("函数内部代码 num_list = %s" % (num_list))
gl_num = 66
gl_num_list = [1, 2, 3]
demo(gl_num, gl_num_list)
print("函数外部代码 gl_num = %d" % gl_num)
print("函数外部代码 gl_num_list = %s" % (gl_num_list))
# 结果呈现
函数内部代码 num = 132
函数内部代码 num_list = [1, 2, 3, 1, 2, 3]
函数外部代码 gl_num = 66
函数外部代码 gl_num_list = [1, 2, 3, 1, 2, 3]
3.2 缺省参数
- 定义函数时，可以给 某个参数 指定一个 默认值 ，具有默认值的参数就叫做缺省参数
- 调用函数时，如果没有传入 缺省参数 的值，则在函数内部使用定义函数时指定的 参数默认值
- 函数缺省参数， 将常见的值设置为参数的缺省值，从而 简化函数的调用
- 例如：对列表排序的方法
gl_list = [6, 3, 9]
# 默认安装升序排序
gl_list.sort()
print("升序排序 %s" % gl_list)
# 如果需要降序排序，需要执行 reverse 参数
# reverse 参数就是一个缺省值，默认值为：reverse=False
gl_list.sort(reverse=True)
print("降序排序 %s" % gl_list)
# 结果呈现
升序排序 [3, 6, 9]
降序排序 [9, 6, 3]
指定函数缺省参数
- 在参数后使用赋值语句，可以指定参数的缺省值
def print_info(name, gender=True):
"""
:param name: 班上同学的姓名
:param gender: True 男生，False 女生
:return:
"""
gender_text = "男生"
if not gender:
gender_text = "女生"
print("%s 是 %s" % (name, gender_text))
# 草帽海贼船上男生居多
# 提示：在指定缺省参数的默认值时，应该使用最常见的值作为默认值
print_info("蒙奇·D·路飞")
print_info("罗罗诺亚·索隆")
print_info("娜美", False)
print_info("乌索普")
print_info("文斯莫克·山治")
print_info("托尼托尼·乔巴")
print_info("妮可·罗宾", False)
print_info("弗兰奇")
print_info("布鲁克")
print_info("甚平")
# 结果呈现
蒙奇·D·路飞 是 男生
罗罗诺亚·索隆 是 男生
娜美 是 女生
乌索普 是 男生
文斯莫克·山治 是 男生
托尼托尼·乔巴 是 男生
妮可·罗宾 是 女生
弗兰奇 是 男生
布鲁克 是 男生
甚平 是 男生
提示
1，缺省参数，需要使用 最常见的值 作为默认值！
2，如果一个参数的值 不能确定 ，则不应该设置默认值，具体的数值在调用函数时，由外界传递！
缺省参数的注意事项
- 缺省参数的定义位置
- 必须保证 带有默认值的缺省参数 在参数列表末尾
- 所以，以下定义是错误的！
def print_info(name, gender=True, title)
2)调用带有多个缺省参数的函数
- 在 调用函数时，如果有 多个缺省参数，需要指定参数名，这样解释器才能够知道参数的对应关系
def print_info(name,title="", gender=True):
"""
:param name: 班上同学的姓名
:param gender: True 男生，False 女生
:return:
"""
gender_text = "男生"
if not gender:
gender_text = "女生"
print("[%s] %s 是 %s" % (title, name, gender_text))
# 草帽海贼船上男生居多
# 提示：在指定缺省参数的默认值时，应该使用最常见的值作为默认值
print_info("蒙奇·D·路飞")
print_info("罗罗诺亚·索隆")
print_info("娜美", gender=False)
# 结果呈现
[] 蒙奇·D·路飞 是 男生
[] 罗罗诺亚·索隆 是 男生
[] 娜美 是 女生
3.3 多值参数 （动态参数）
定义支持多值参数的函数
- 有时可能需要 一个函数 能够处理的参数 个数 是不确定的，这个时候，就可能使用 多值参数
python中有 两种 多值参数- 参数名前增加 一个
*可以接收 元组 - 参数名前增加 两个
*可以接收 字典
- 参数名前增加 一个
- 一般在给多值参数命名时，习惯 使用一下两个名字
*args-- 存放 元组 参数，前面有一个***kwargs-- 存放 字典 参数，前面有两个**
args是arguments的缩写，有变量的含义kw是keyword的缩写，kwargs可以记忆 键值对参数
顺序
- 位置参数，*args，默认参数，**kwargs
def demo(num, *nums, **person):
print(num)
print(nums)
print(person)
demo(1)
# 结果呈现
1
()
{}
def demo(num, *nums, **person):
print(num)
print(nums)
print(person)
demo(1, 2, 3, 4, 5, 6, name = "蒙奇·D·路飞", age = 18)
# 结果呈现
1
(2, 3, 4, 5, 6)
{'name': '蒙奇·D·路飞', 'age': 18}
提示： 多值参数 的应用会经常出现在网络上开发的框架中，知道多值参数，有利于我们能够读懂大牛的代码
多值参数 -- 计算任意多个数字的和
需求
1，定义一个函数 sum_numbers，可以接收 任意多个参数
2，功能要求：将传递的 所有数字累加 并且返回累加结果
def sum_numbers(*args):
num = 0
print(args)
# 循环遍历
for i in args:
num += i
return num
result = sum_numbers(1, 2, 3, 4, 5)
print(result)
# 结果呈现
(1, 2, 3, 4, 5)
15
元组和字典的拆包
-
在调用带有多值参数的函数时，如果希望：
- 将一个 元组变量，直接传递给
args - 将一个 字典变量，直接传递给
kwargs
- 将一个 元组变量，直接传递给
-
就可以使用 拆包 ，简化参数的传递， 拆包 的方式是：
- 在 元组变量前，增加一个
* - 在 字典变量前，增加两个
**
- 在 元组变量前，增加一个
def demo(*agrs, **kwargs):
print(agrs)
print(kwargs)
# 元组变量 、字典变量
gl_nums = (1, 2, 3)
gl_dict = {"name" : "蒙奇·D·路飞", "age" : 18}
# 拆包语法，简化元组变量和字典变量的传递
demo(*gl_nums, **gl_dict)
demo(1, 2, 3, name = "蒙奇·D·路飞", age = 18)
# 结果呈现
(1, 2, 3)
{'name': '蒙奇·D·路飞', 'age': 18}
(1, 2, 3)
{'name': '蒙奇·D·路飞', 'age': 18}
04，函数的递归
函数调用自身的 编程技巧 称为 递归
4.1 递归函数的特点
特点
- 一个函数 内部 调用自己
- 函数内部可以调用其它函数，当然在函数内部也可以调用自己
代码特点
1，函数内部的 代码 是相同的，只是针对 参数 不同，处理的结果不同
2，当 参数满足一个条件 时，函数不再执行
- 这个非常重要 ，通常被称为递归的出口，否则 会出现死循环！
def sum_number(num):
print(num)
# 递归的出口，当参数满足某个条件时，不再执行函数
if num == 1:
return
# 函数自己调自己
sum_number(num - 1)
sum_number(3)
# 结果呈现
3
2
1
4.2 递归案例 -- 计算数字累加
需求
1，定义一个函数 sum_numbers
2，能够接收一个 num 的整数参数
3，计算 1 + 2 + ...num 的结果
def sum_number(num):
# 递归的出口，当参数满足某个条件时，不再执行函数
if num == 1:
return 1
# 数字累加 num + (1 ...num -1)
# 假设 sum_number 能够正确的处理 1 ...num -1
temp = sum_number(num - 1)
# 两个数字相加
return num + temp
result = sum_number(100)
print(result)
# 结果呈现
5050
提示：递归是一个 编程技巧，初次接触递归会感觉有些吃力！在处理 不确定的循环体条件时 ，格外的有用，例如： 遍历整个文件目录的结构
05，命名空间
5.1 内置命名空间 - - python 解释器 内置函数
- 就是python解释器启动后就可以使用的名字存储在内置命名空间中
- 内置的名字在启动解释器的时候就被加载进内存里
- 在内置：不能使用局部和全局的名字的
5.2 全局命名空间 - - 我们写的代码但不是自定义函数中的代码
- 是在程序从上到下呗执行的过程中依次加载进内存的
- 放置了我们设置的所有变量和函数名
- 在全局：可以使用功能内置命名空间中的名字，但是不能用局部函数使用
5.3 局部命名空间 - - 自定义函数
- 就是函数内部定义的名字
- 当调用函数的时候，才会产生这个名称空间，随着函数执行的结束，这个命名空间就被回收了
- 在局部：可以只用全局、内置命名空间中的命名
