Python笔记3（函数）

一、函数的简介

我们写一个计算字符串或列表等长度的方法，方法类似len()方法，发现实现的代码几乎相同：

s1='1234567890'
def my_len():
    count = 0
    for i in s1:
        count+=1
    print(count)
my_len()
print(len(s1))

首先，之前只要我们执行len方法就可以直接拿到一个字符串的长度了，现在为了实现相同的功能我们把相同的代码写了好多遍 —— 代码冗余

其次，之前我们只写两句话读起来也很简单，一看就知道这两句代码是在计算长度，但是刚刚的代码却不那么容易读懂 —— 可读性差

使用函数可以解决以上问题：

函数是组织好的，可重复使用的，用来实现单一，或相关联功能的代码段。

函数能提高应用的模块性，和代码的重复利用率。你已经知道Python提供了许多内建函数，比如print()，len()等。但你也可以自己创建函数，这被叫做用户自定义函数。

1、格式

del 关键字 函数名(设定与变量相同):
    函数体

return:函数的返回值 
函数名(): 执行函数
函数名会加载到内存，函数体不会执行
():调用运算符

2、return

1）遇到return，结束函数。
2）给函数的调用者(执行者)返回值。
   无return 返回None
   return 不写或者None 返回None
   return 返回单个数
   return 返回多个数 将返回的数据放在元组中返回

# 例1
def func1():
    print(111)
    return
    print(222)#此行代码不会执行
func1()

# 例2
s1='1234567890'
def my_len():
    count = 0
    for i in s1:
        count+=1
    return count
print(my_len())

#例3
s1 = '1234567890'
def my_len():
    count = 0
    for i in s1:
        count+=1
    return count,111,222
print(my_len(),type(my_len()))#>>>(10, 111, 222) <class 'tuple'>
ret1,ret2,ret3=my_len()#分别赋值
print(ret1)#>>>10
print(ret2)#>>>111
print(ret3)#>>>222

二、函数的参数

#以下函数实现了len()计算元素长度的功能，但是不能动态的计算
s1 = '1234567890'
def my_len():
    count = 0
    for i in s1:
        count+=1
    return count
print(my_len())
print(len(s1))
#修改如下，通过函数的参数，可以动态的计算元素的长度
s1 = '1234567890'
l1=[111,222,3333,'aaaa']
def my_len(a):#函数的定义（形参）
    count = 0
    for i in a:
        count+=1
    return count
ret = my_len(s1)#函数的执行（实参）
print(ret)#>>>10
print(my_len(l1))#>>>4

1、从实参角度

#1.位置参数。必须一一按顺序对应
def func1(x,y):
   print(x,y)
func1(1,2)#>>>1 2

#2.关键字参数。必须一一对应，不分顺序
def func2(x,y,z):
    print(x,y,z)
func2(y=2,x=1,z=5)#>>>1 2 5

#练习 比较两个数大小
def max(x,y):
    if x>y:
        return  x
    else:
        return y
print(max(4,2))#>>>4

#三元表达式
# def max(a,b):return a if a>b else b

#3.混合参数 一一对应 并且关键字参数必须在位置参数后面
def func2(argv1,argv2,argv3):
    print(argv1,argv2,argv3)
func2(1,2,argv3=4)#>>>1 2 4

2、从形参角度

#1.位置参数，与实参相同 必须一一对应 按顺序

#2.默认参数，必须在位置参数后面。
#例：统计人员的姓名和性别，统计在文件当中
def register(name,sex='男'):
    with open('register',encoding='utf-8',mode='a') as f1:
        f1.write('{} {}\n'.format(name,sex))
while True:
   name = input('请输入姓名（输入/q 或者 Q 退出）：')
   if name.upper()=='Q':break
   if 'a' in name:
       sex = input('请输入性别：')
       register(name, sex)
   else:
       register(name)
#3.动态参数 *args， **kwargs 万能参数
# 当参数个数不固定时，可以用万能参数
def func2(*args,**kwargs):
     print(args)#元组（接收所有的位置参数，并一起放在元组中）
     print(kwargs)#字典（接收所有关键字参数，并一起放在字典中）
func2(1,2,3,'alex',c='222',v='3333')
#顺序：位置参数 *args 默认参数 **kwargs，
def func3(a,b,*args,sex='男',**kwargs):
    print(a)
    print(b)
    print(sex)
    print(args)
    print(kwargs)
func3(1,2,'hello','world','你好',sex='女',name='Lucy',age=18)
#>>>1
#>>>2
#>>>女
#>>>('hello', 'world', '你好')
#>>>{'name': 'Lucy', 'age': 18}

#传入3个列表，将每一个列表元素添加到args里
def func1(*args,**kwargs):#函数的定义：*变量 聚合功能，将所有的实参的位置参数聚合到元组里。**变量 聚合功能，将实参的所有的键值对的参数聚合到字典里。
    print(args)
    print(kwargs)
l1=[1,2,3,4]
l2=['a','b','c',5]
l3=(6,7,8,9,0)
func1(*l1,*l2,*l3)#函数的执行：*变量 打散功能。
#>>>(1, 2, 3, 4, 'a', 'b', 'c', 5, 6, 7, 8, 9, 0)
#>>>{}
dic1={'name1':'Lucy'}
dic2={'name2':'Lily'}
func1(**dic1,**dic2)
#>>>()
#>>>{'name1': 'Lucy', 'name2': 'Lily'}

 三、函数的进阶

python不是内存级别的编程语言，C语言是内存级别的编程语言，有指针的概念。

我们首先回忆一下Python代码运行的时候遇到函数是怎么做的，从Python解释器开始执行之后，就在内存中开辟里一个空间，每当遇到一个变量的时候，就把变量名和值之间对应的关系记录下来，但是当遇到函数定义的时候，解释器只是象征性的将函数名读如内存，表示知道这个函数存在了，至于函数内部的变量和逻辑，解释器根本不关心。
　　等执行到函数调用的时候，Python解释器会再开辟一块内存来储存这个函数里面的内容，这个时候，才关注函数里面有哪些变量，而函数中的变量回储存在新开辟出来的内存中，函数中的变量只能在函数内部使用，并且会随着函数执行完毕，这块内存中的所有内容也会被清空。
我们给这个‘存放名字与值的关系’的空间起了一个名字-------命名空间。
代码在运行伊始，创建的存储“变量名与值的关系”的空间叫做全局命名空间；
在函数的运行中开辟的临时的空间叫做局部命名空间。

名称空间：包括全局名称空间，局部名称空间，内置名称空间。

全局名称空间：程序运行时，存放变量与值的关系
临时名称空间：也叫局部名称空间。存入函数里面的变量与值的关系，随着函数的执行结束，临时名称空间消失
内置名称空间：创建py文件后，就会把内置名称空间加载到内存

作用域：全局作用域：包括全局名称空间 、内置名称空间
              局部作用域：局部名称空间
加载顺序：内置名称空间--->全局名称空间--->局部名称空间（函数执行时）
取值顺序：局部名称空间--->全局名称空间--->内置名称空间

#内置函数
#globals() 把全局变量和值的关系放在字典中
#locals() 把局部变量与值的关系放在字典中
name1='Lucy'
def func1():
    name2 = 'Lily'
    print(globals())
    print(locals())
func1()
#>>>{'__name__': '__main__', '__doc__': '\n\n', '__package__': None, '__loader__': <_frozen_importlib_external.SourceFileLoader object at 0x000001E474CEC2B0>, '__spec__': None, '__annotations__': {}, '__builtins__': <module 'builtins' (built-in)>, '__file__': 'C:/Users/28163/PycharmProjects/python21期/day3/day3笔记.py', '__cached__': None, 'name1': 'Lucy', 'func1': <function func1 at 0x000001E474DC5F28>}
#>>>{'name2': 'Lily'}
#关键字 ： global    nonlocal

 四、关键字： global    nonlocal

1、global：声明一个全局变量，更改一个全局变量

def func1():
    global name#在局部名称空间声明一个全局变量
    name='Lucy'
    return
func1()
print(name)#>>>Lucy

name='Lily'
def func1():
    global name#修改全局变量
    name='Lucy'
    return
func1()
print(name)#>>>Lucy

2、nonlocal：不能对全局变量进行引用，可以对局部作用域的变量进行引用和更改

def func1():
    name = 'Lily'
    print('1:',name)
    def func2():
        nonlocal name#修改局部变量
        name='Lucy'
        print('2:',name)
    func2()
    print('3:',name)
func1()
#>>>1: Lily
#>>>2: Lucy
#>>>3: Lucy

五、函数名

1、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。

2、函数是第一类对象的概念
1） 函数名 --> 函数的内存地址
2） 函数名可以作为 容器类型的元素 函数的参数、返回值 还能进行赋值 --> 变量

#函数名
# 1、可以互相赋值。
def func1():
    print('aaa')
f1=func1
f1()#>>>aaa

#2、可以当成函数的参数
def func1():
    print('aaa')
def func2(argv):
    argv()
    print('bbb')
func2(func1)
#>>>aaa
#>>>bbb

#3、可以当成容器类数据类型的参数
def func1():
    print('aaa')
def func2():
    print('bbb')
def func3():
    print('ccc')
l1=[func1,func2,func3]
for i in l1:
    i()
#>>>aaa
#>>>bbb
#>>>ccc

#4、函数名可以当成函数的返回值
def func1():
    print('aaa')
def func2(argv):
    print('bbb')
    return argv
ret=func2(func1)
ret()
#>>>bbb
#>>>aaa