函数
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:
1.减少代码重复
2.保持代码的一致性
3.方便修改,可扩展性
函数的创建
#简单的函数 def f(): print("It's ok") f() #It's ok
def :定义一个函数名
f:函数名(自己定义)
():方便传输参数,可写可不写
f():函数调用
函数名的命名规则:
1.函数名必须以下划线或字母开头,可以包含任意字母、数字或下划线的组合。不能使用任何的标点符号;
2.函数名是区分大小写的。
3.函数名不能是保留字。
形参和实参
形参:形式参数,不是实际存在,是虚拟变量。在定义函数和函数体的时候使用形参,目的是在函数调用时接收实参(实参个数,类型应与实参一一对应)
实参:实际参数,调用函数时传给函数的参数,可以是常量,变量,表达式,函数,传给形参
区别:形参是虚拟的,不占用内存空间,.形参变量只有在被调用时才分配内存单元,实参是一个变量,占用内存空间,数据传送单向,实参传给形参,不能形参传给实参
# 形参与实参 def f(a): #a为形参,不占用内存 print("It's %s"%a) f("ok") #It's ok "ok"为实参 def f(a,b): print(a+b) f(2,3) # 5
函数的参数
必备参数
关键字参数
默认参数
不定长参数
必需的参数:
def f(name,age): print('I am %s,I am %d'%(name,age))f('liu',18)f('lst',16)
关键字参数:
关键字参数和函数调用关系紧密,函数调用使用关键字参数来确定传入的参数值。使用关键字参数允许函数调用时参数的顺序与声明时不一致,因为 Python 解释器能够用参数名匹配参数值。它的数据在实参里加。
def f(name,age): print('I am %s,I am %d'%(name,age))# f(16,'alvin') #报错f(age=23,name='liu')
默认参数(缺省参数):
调用函数时,默认参数的值如果没有传入,则被认为是默认值。默认参数必须放在必须参数或者关键字参数后边。它是在形参里边加数据。下例会打印默认的age,如果age没有被传入:
def print_info(name,age,sex='male'): print('Name:%s'%name) print('age:%s'%age) print('Sex:%s'%sex) return print_info('liu',18)print_info('aaa',23,'female')
不定长参数
你可能需要一个函数能处理比当初声明时更多的参数。这些参数叫做不定长参数,和上述2种参数不同,声明时不会命名。将所有参数作为元组。
# def add(x,y):# return x+y def add(*args): sum=0 for i in args: sum+=i return sum print(add(1,2,3,4))print(add(2,3,4,6,5))
加了星号(*)的变量名会存放所有未命名的变量参数。而加(**)的变量名会存放命名的变量参数,将所有参数作为字典。
def print_info(**kwargs): print(kwargs) for i in kwargs: print('%s:%s'%(i,kwargs[i]))#根据参数可以打印任意相关信息了 return print_info(name='liu',age=18,sex='male',hobby='girl',nationality='Chinese',ability='Python') def print_info(name,*args,**kwargs):#def print_info(name,**kwargs,*args):报错 print('Name:%s'%name) print('args:',args) print('kwargs:',kwargs) return print_info('alex',18,hobby='girl',nationality='Chinese',ability='Python')# print_info(hobby='girl','alex',18,nationality='Chinese',ability='Python') #报错#print_info('alex',hobby='girl',18,nationality='Chinese',ability='Python') #报错
参数优先级 def func(必需的参数,默认参数,不定长参数(*args,**kwargs))
传参数的另一种方法
def f(*args): print(args) f(*[1,2,5]) def f(**kargs): print(kargs) f(**{ 'name':'liu'})
函数的返回值
要想获取函数的执行结果,就可以用return语句把结果返回
- 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,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;
- return多个对象,解释器会把这多个对象组装成一个元组作为一个一个整体结果输出。
作用域
作用域介绍
python中的作用域分4种情况:
L:local,局部作用域,即函数中定义的变量;
E:enclosing,嵌套的父级函数的局部作用域,即包含此函数的上级函数的局部作用域,但不是全局的;
G:globa,全局变量,就是模块级别定义的变量;
B:built-in,系统固定模块里面的变量,比如int, bytearray等。
搜索变量的优先级顺序依次是:作用域局部>外层作用域>当前模块中的全局>python内置作用域,也就是LEGB。
x = int(2.9) # int built-in 内置作用域g_count = 0 # global 全局作用域def outer(): o_count = 1 # enclosing 嵌套作用域 def inner(): i_count = 2 # local 局部作用域 print(o_count) # print(i_count) 找不到 inner()outer()# print(o_count) #找不到
作用域产生
在Python中,只有模块(module),类(class)以及函数(def、lambda)才会引入新的作用域,其它的代码块(如if、try、for等)是不会引入新的作用域的,如下代码:
if 2>1: x = 1print(x) # 1
这个是没有问题的,if并没有引入一个新的作用域,x仍处在当前作用域中,后面代码可以使用。
def test(): x = 1#print(x) # NameError: name 'x2' is not definedtest()
def、class、lambda是可以引入新作用域的。
变量的修改
局部作用域变量不可修改全局作用域变量的值
(一个不在局部作用域里的变量默认是只读的,如果试图为其绑定一个新的值,python认为是在当前的局部作用域里创建一个新的变量,也就是说在当前局部作用域中,如果直接使用外部作用域的变量,那么这个变量是只读的,不能修改)
count = 10def outer(): print(count) #local variable 'count' referenced before assignment count = 100 print(count)outer()
这里第一个print中,使用到了外部作用域的count,这样后面count就指外部作用域中的count了,再修改就会报错。 如果没使用过这个变量,而直接赋值,会认为是新定义的变量,此时会覆盖外部作用域中变量
count = 10def outer(): #print(count) #10 count = 100 print(count)outer() #100
内部作用域中直接声明了count=100,后面使用count都是内部作用域的了。 count+=1报错的原因是一样的,先使用了外部count+1,在修改count自然报错。
global,nonlocal关键字
当内部作用域想修改外部作用域的变量时,就要用到global和nonlocal关键字了,当修改的变量是在全局作用域(global作用域)上的,就要使用global先声明一下,global关键字声明的变量必须在全局作用域上,不能嵌套作用域上,当要修改嵌套作用域(enclosing作用域,外层非全局作用域)中的变量需要nonlocal关键字先申明一下。
count = 10def outer(): global count print(count) #1 local variable 'count' referenced before assignment 2 10 count = 100 print(count) #100outer()def outer(): count = 10 def inner(): nonlocal count count = 20 print(count) inner() print(count)outer()
小结
(1)变量查找顺序:LEGB,作用域局部>外层作用域>当前模块中的全局>python内置作用域;
(2)只有模块、类、及函数才能引入新作用域;
(3)对于一个变量,内部作用域先声明就会覆盖外部变量,不声明直接使用,就会使用外部作用域的变量;
(4)内部作用域要修改外部作用域变量的值时,全局变量要使用global关键字,嵌套作用域变量要使用nonlocal关键字。nonlocal是python3新增的关键字,有了这个关键字,就能完美的实现闭包了。
高阶函数:
高阶函数是至少满足下列一个条件的函数:
接受一个或多个函数作为输入
输出一个函数
# 高阶函数def f(n): return n*ndef foo(a,b,func): return func(a)+func(b)print(foo(2,3,f)) #13
关于函数名:
函数名可以进行赋值
函数名可以作为函数参数,还可以作为函数返回值
递归函数
定义: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。
#函数阶乘 def f(b): a = 1 for i in range(1,b+1): a *= i return a print(f(5)) def f(n): b = 1 a = 1 while a<=n: b*=a a+=1 return b print(f(3))------------------------------------------------------------#递归函数def f(n): if n == 1: return 1 return n*f(n-1)print(f(6))
递归函数的优点: 是定义简单,逻辑清晰。理论上,所有的递归函数都可以写成循环的方式,但循环的逻辑不如递归清晰。
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。)
内置函数
数学运算类
abs(x) | 求绝对值1、参数可以是整型,也可以是复数2、若参数是复数,则返回复数的模 |
complex([real[, imag]]) | 创建一个复数 |
divmod(a, b) | 分别取商和余数注意:整型、浮点型都可以 |
float([x]) | 将一个字符串或数转换为浮点数。如果无参数将返回0.0 |
int([x[, base]]) | 将一个字符转换为int类型,base表示进制 |
long([x[, base]]) | 将一个字符转换为long类型 |
pow(x, y[, z]) | 返回x的y次幂 |
range([start], stop[, step]) | 产生一个序列,默认从0开始 |
round(x[, n]) | 四舍五入 |
sum(iterable[, start]) | 对集合求和 |
oct(x) | 将一个数字转化为8进制 |
hex(x) | 将整数x转换为16进制字符串 |
chr(i) | 返回整数i对应的ASCII字符 |
bin(x) | 将整数x转换为二进制字符串 |
bool([x]) | 将x转换为Boolean类型 |
集合类操作
basestring() | str和unicode的超类不能直接调用,可以用作isinstance判断 |
format(value [, format_spec]) | 格式化输出字符串格式化的参数顺序从0开始,如“I am {0},I like {1}” |
unichr(i) | 返回给定int类型的unicode |
enumerate(sequence [, start = 0]) | 返回一个可枚举的对象,该对象的next()方法将返回一个tuple |
iter(o[, sentinel]) | 生成一个对象的迭代器,第二个参数表示分隔符 |
max(iterable[, args...][key]) | 返回集合中的最大值 |
min(iterable[, args...][key]) | 返回集合中的最小值 |
dict([arg]) | 创建数据字典 |
list([iterable]) | 将一个集合类转换为另外一个集合类 |
set() | set对象实例化 |
frozenset([iterable]) | 产生一个不可变的set |
str([object]) | 转换为string类型 |
sorted(iterable[, cmp[, key[, reverse]]]) | 队集合排序 |
tuple([iterable]) | 生成一个tuple类型 |
xrange([start], stop[, step]) | xrange()函数与range()类似,但xrnage()并不创建列表,而是返回一个xrange对象,它的行为与列表相似,但是只在需要时才计算列表值,当列表很大时,这个特性能为我们节省内存 |
逻辑判断
all(iterable) | 1、集合中的元素都为真的时候为真2、特别的,若为空串返回为True |
any(iterable) | 1、集合中的元素有一个为真的时候为真2、特别的,若为空串返回为False |
cmp(x, y) | 如果x < y ,返回负数;x == y, 返回0;x > y,返回正数 |
反射
callable(object) | 检查对象object是否可调用1、类是可以被调用的2、实例是不可以被调用的,除非类中声明了__call__方法 |
classmethod() | 1、注解,用来说明这个方式是个类方法2、类方法即可被类调用,也可以被实例调用3、类方法类似于Java中的static方法4、类方法中不需要有self参数 |
compile(source, filename, mode[, flags[, dont_inherit]]) | 将source编译为代码或者AST对象。代码对象能够通过exec语句来执行或者eval()进行求值。1、参数source:字符串或者AST(Abstract Syntax Trees)对象。2、参数 filename:代码文件名称,如果不是从文件读取代码则传递一些可辨认的值。3、参数model:指定编译代码的种类。可以指定为 ‘exec’,’eval’,’single’。4、参数flag和dont_inherit:这两个参数暂不介绍 |
dir([object]) | 1、不带参数时,返回当前范围内的变量、方法和定义的类型列表;2、带参数时,返回参数的属性、方法列表。3、如果参数包含方法__dir__(),该方法将被调用。当参数为实例时。4、如果参数不包含__dir__(),该方法将最大限度地收集参数信息 |
delattr(object, name) | 删除object对象名为name的属性 |
eval(expression [, globals [, locals]]) | 计算表达式expression的值 |
execfile(filename [, globals [, locals]]) | 用法类似exec(),不同的是execfile的参数filename为文件名,而exec的参数为字符串。 |
filter(function, iterable) | 构造一个序列,等价于[ item for item in iterable if function(item)]1、参数function:返回值为True或False的函数,可以为None2、参数iterable:序列或可迭代对象 |
getattr(object, name [, defalut]) | 获取一个类的属性 |
globals() | 返回一个描述当前全局符号表的字典 |
hasattr(object, name) | 判断对象object是否包含名为name的特性 |
hash(object) | 如果对象object为哈希表类型,返回对象object的哈希值 |
id(object) | 返回对象的唯一标识 |
isinstance(object, classinfo) | 判断object是否是class的实例 |
issubclass(class, classinfo) | 判断是否是子类 |
len(s) | 返回集合长度 |
locals() | 返回当前的变量列表 |
map(function, iterable, ...) | 遍历每个元素,执行function操作 |
memoryview(obj) | 返回一个内存镜像类型的对象 |
next(iterator[, default]) | 类似于iterator.next() |
object() | 基类 |
property([fget[, fset[, fdel[, doc]]]]) | 属性访问的包装类,设置后可以通过c.x=value等来访问setter和getter |
reduce(function, iterable[, initializer]) | 合并操作,从第一个开始是前两个参数,然后是前两个的结果与第三个合并进行处理,以此类推 |
reload(module) | 重新加载模块 |
setattr(object, name, value) | 设置属性值 |
repr(object) | 将一个对象变幻为可打印的格式 |
slice() | |
staticmethod | 声明静态方法,是个注解 |
super(type[, object-or-type]) | 引用父类 |
type(object) | 返回该object的类型 |
vars([object]) | 返回对象的变量,若无参数与dict()方法类似 |
bytearray([source [, encoding [, errors]]]) | 返回一个byte数组1、如果source为整数,则返回一个长度为source的初始化数组;2、如果source为字符串,则按照指定的encoding将字符串转换为字节序列;3、如果source为可迭代类型,则元素必须为[0 ,255]中的整数;4、如果source为与buffer接口一致的对象,则此对象也可以被用于初始化bytearray. |
zip([iterable, ...]) | 实在是没有看懂,只是看到了矩阵的变幻方面 |
IO操作
file(filename [, mode [, bufsize]]) | file类型的构造函数,作用为打开一个文件,如果文件不存在且mode为写或追加时,文件将被创建。添加‘b’到mode参数中,将对文件以二进制形式操作。添加‘+’到mode参数中,将允许对文件同时进行读写操作1、参数filename:文件名称。2、参数mode:'r'(读)、'w'(写)、'a'(追加)。3、参数bufsize:如果为0表示不进行缓冲,如果为1表示进行行缓冲,如果是一个大于1的数表示缓冲区的大小 。 |
input([prompt]) | 获取用户输入推荐使用raw_input,因为该函数将不会捕获用户的错误输入 |
open(name[, mode[, buffering]]) | 打开文件与file有什么不同?推荐使用open |
打印函数 | |
raw_input([prompt]) | 设置输入,输入都是作为字符串处理 |
重要的内置函数:
1 filter(function, sequence)
#filter 作用:过滤str = ["a","b","c"]def f(n): if n != "a": return nret = filter(f,str) #ret为迭代器对象print(ret) #print(list(ret)) #['b', 'c']
对sequence中的item依次执行function(item),将执行结果为True的item做成一个filter object的迭代器返回。可以看作是过滤函数。
2 map(function, sequence)
#map 对元素值进行修改str = ["a","b","c"]def f(n): return n+"hello"ret = map(f,str) #ret为迭代器对象print(ret) #
对sequence中的item依次执行function(item),将执行结果组成一个map object迭代器返回. map也支持多个sequence,这就要求function也支持相应数量的参数输入:
3 reduce(function, sequence, starting_value)
#reduce 就是一个值,无需迭代器from functools import reducedef f(x,y): return x+yprint(reduce(f,range(1,10))) #45
对sequence中的item顺序迭代调用function,如果有starting_value,还可以作为初始值调用.
4 lambda
#lambda 无定义函数lambda a,b : a+b #a,b为参数,a+b为返回值
普通函数与匿名函数的对比:
匿名函数的命名规则,用lamdba 关键字标识,冒号(:)左侧表示函数接收的参数(a,b) ,冒号(:)右侧表示函数的返回值(a+b)。
因为lamdba在创建时不需要命名,所以,叫匿名函数