Python3.5筆記——第7章 函數(shù)

Python3.5筆記

第7章 函數(shù)

調(diào)用函數(shù)

函數(shù)是指用于進(jìn)行某種計(jì)算的一些列語句的有名稱的組合。Python3內(nèi)置了很多有用的函數(shù),可以直接調(diào)用。

要調(diào)用一個(gè)函數(shù),就要知道函數(shù)的名稱和參數(shù)。參加官網(wǎng)幫助文檔地址:https://docs.python.org/3.5/library/functions.html

函數(shù)名其實(shí)是指向一個(gè)函數(shù)對象的引用,完全可以把函數(shù)名賦給一個(gè)變量,相當(dāng)于給這個(gè)函數(shù)起了個(gè)別名。

#函數(shù)別名
fun = abs;
print(fun(-123))

輸出:

123

定義函數(shù)

自定義函數(shù)的簡單規(guī)則。

  1. 函數(shù)代碼塊以def關(guān)鍵詞開頭,后接函數(shù)標(biāo)識名稱和圓括號()
  2. 所有傳入的參數(shù)和自變量都必須放在圓括號中,可以在圓括號中定義參數(shù)。
  3. 函數(shù)的第一行語句可以選擇性使用文檔字符串,用于存放函數(shù)說明。
  4. 函數(shù)內(nèi)容以冒號開始,并且要縮進(jìn)。
  5. return[表達(dá)式]結(jié)束函數(shù),選擇性返回一個(gè)值給調(diào)用方。不帶表達(dá)式的return相當(dāng)于返回None。

一般格式如下:

def 函數(shù)名(參數(shù)列表):

函數(shù)體

return 

或者更直觀的表述為:

def <name>(arg1,arg2, arg3......argN):

<statements>

return

函數(shù)的名字必須以字母開頭,可以包括下劃線"_"。和定義變量一樣,不能把Python的關(guān)鍵字定義成函數(shù)的名字。函數(shù)內(nèi)的語句是任意數(shù)量的,每個(gè)語句至少有一個(gè)空格的縮進(jìn),以表示該語句屬于這個(gè)函數(shù)。函數(shù)體必須保持縮進(jìn)一致,因?yàn)椋诤瘮?shù)中,縮進(jìn)結(jié)束就代表函數(shù)結(jié)束。示例如下:

#! /usr/bin/python3
# -*- coding:UTF-8 -*-
#函數(shù)定義
def hello():
    print('hello world')

hello()

輸出:

hello world

注意:

  1. 沒有return語句時(shí),函數(shù)執(zhí)行完畢也會返回結(jié)果,返回結(jié)果為None
  2. retrun None可以簡寫成return
  3. 在Python中定義函數(shù)時(shí),需要保持函數(shù)體中同一層次的代碼縮進(jìn)一致。
  4. 如果想定義一個(gè)空函數(shù)時(shí),可以使用pass語句,示例如下:
def doNoting():
    pass
doNoting()

輸出:無

函數(shù)的參數(shù)

調(diào)用函數(shù)時(shí)可以使用以下參數(shù)類型:

  1. 必須參數(shù)
  2. 關(guān)鍵字參數(shù)
  3. 默認(rèn)參數(shù)
  4. 可變參數(shù)
  5. 組合參數(shù)

必須參數(shù)

必須參數(shù)必須以正確的順序傳入函數(shù)。調(diào)用時(shí)數(shù)量必須和聲明一樣。示例如下:

# 必須參數(shù)
#! /usr/bin/python3
# -*- coding:UTF-8 -*-
def parmsone(str):
    print(str)

parmsone('I\'m a param')

輸出:

I'm a param

關(guān)鍵字參數(shù)

使用關(guān)鍵字參數(shù)允許調(diào)用函數(shù)時(shí)參數(shù)的順序與聲明時(shí)不一致,因?yàn)镻ython解釋器能夠使用參數(shù)名匹配參數(shù)值。

#關(guān)鍵字參數(shù)
#! /usr/bin/python3
# -*- coding:UTF-8 -*-
def parmssome(name,age):
    print('名字是:',name)
    print('年齡是:',age)

print('必須參數(shù),按照順序傳入')
parmssome('小明',21)

print('關(guān)鍵字參數(shù),按照順序傳入')
parmssome('小明',21)

print('關(guān)鍵字參數(shù),不按照順序傳入')
parmssome(age=21,name='小明')

輸出:

必須參數(shù),按照順序傳入
名字是: 小明
年齡是: 21
關(guān)鍵字參數(shù),按照順序傳入
名字是: 小明
年齡是: 21
關(guān)鍵字參數(shù),不按照順序傳入
名字是: 小明
年齡是: 21

默認(rèn)參數(shù)

調(diào)用函數(shù)時(shí),如果沒有傳遞參數(shù),就會使用默認(rèn)參數(shù)。

使用默認(rèn)參數(shù),就是在定義函數(shù)時(shí),給參數(shù)一個(gè)默認(rèn)值。如果沒有給調(diào)用的函數(shù)的參數(shù)賦值,調(diào)用的函數(shù)就會使用這個(gè)默認(rèn)值。

#默認(rèn)參數(shù)
#! /usr/bin/python3
# -*- coding:UTF-8 -*-
def defaultParam(name,age=23):
    print('名稱是:',name)
    print('年齡是:',age)

print('默認(rèn)參數(shù)')
defaultParam('小明')

輸出:

默認(rèn)參數(shù)
名稱是: 小明
年齡是: 23

需要注意的是:

  1. 默認(rèn)參數(shù)一定要放在非默認(rèn)參數(shù)的后面
  2. 如果存在多個(gè)默認(rèn)參數(shù),也必須放在非默認(rèn)參數(shù)的后面。即:無論有多少個(gè)默認(rèn)參數(shù),默認(rèn)參數(shù)都必須放在必須參數(shù)的后面。
  3. 無論有多少個(gè)默認(rèn)參數(shù),若不傳入默認(rèn)參數(shù)值,則使用默認(rèn)值。
  4. 若要更改某一個(gè)默認(rèn)參數(shù)值,又不想傳入其他默認(rèn)值,且該默認(rèn)值的位置不是第一個(gè),則可以通過參數(shù)名更改想要更改的默認(rèn)參數(shù)值。
  5. 若有一個(gè)默認(rèn)參數(shù)通過參數(shù)名更改參數(shù)值,則其他想要更改的默認(rèn)參數(shù)都需要傳入?yún)?shù)名更改參數(shù)值,否則報(bào)錯(cuò)。
  6. 若更改默認(rèn)參數(shù)時(shí),傳入的默認(rèn)參數(shù)值得順序不需要根據(jù)定義的函數(shù)中的默認(rèn)順序傳入,不過最好同時(shí)參數(shù)名稱。否則容易出現(xiàn)執(zhí)行結(jié)果同預(yù)期結(jié)果不一致的情況。

可變參數(shù)

如果需要一個(gè)函數(shù)能夠處理的參數(shù)聲明時(shí)更多,這些參數(shù)叫做可變參數(shù)。格式如下:

def functionname(*var_args_tuple):

加了星號(*)的變量名會存放所有未命名的變量參數(shù)。傳入的參數(shù)是一個(gè)元組,如果調(diào)用時(shí)沒有指定參數(shù),就是一個(gè)空元組。示例如下:

#可變參數(shù)
#! /usr/bin/python3
# -*- coding:UTF-8 -*-
def changeParams(*abc123):
    print('---------打印可變參數(shù)start---------')
    for s in abc123:
        print('不定長參數(shù)',s)
    print('---------打印可變參數(shù)end-----------')

changeParams('小明','小張','小宇')
changeParams('小明','小張')
changeParams('小明')

輸出:

---------打印可變參數(shù)start---------
不定長參數(shù) 小明
不定長參數(shù) 小張
不定長參數(shù) 小宇
---------打印可變參數(shù)end-----------
---------打印可變參數(shù)start---------
不定長參數(shù) 小明
不定長參數(shù) 小張
---------打印可變參數(shù)end-----------
---------打印可變參數(shù)start---------
不定長參數(shù) 小明
---------打印可變參數(shù)end-----------

組合參數(shù)

在Python中定義函數(shù)可以用必須參數(shù)、關(guān)鍵字參數(shù)、默認(rèn)參數(shù)、可變參數(shù)這4種參數(shù),組合使用。注意定義的參數(shù)順序,必須依次是必須參數(shù)、默認(rèn)參數(shù)、可變參數(shù)和關(guān)鍵字參數(shù)。示例如下:

#組合參數(shù)
#! /usr/bin/python3
# -*- coding:UTF-8 -*-
def exp(p1,p2,p3=0,*p4,**p5):
    #*后可變參數(shù)為元組,**后可變參數(shù)為字典
    print('p1',p1,'p2',p2,'p3',p3,'p4',p4,'p5',p5)

exp(1,2)
exp(1,2,3)
exp(1,2,p3=3)
exp(1,2,3,'a','b')
exp(1,2,3,'a','b',x=3,y=4,z=5)

輸出:

p1 1 p2 2 p3 0 p4 () p5 {}
p1 1 p2 2 p3 3 p4 () p5 {}
p1 1 p2 2 p3 3 p4 () p5 {}
p1 1 p2 2 p3 3 p4 ('a', 'b') p5 {}
p1 1 p2 2 p3 3 p4 ('a', 'b') p5 {'z': 5, 'y': 4, 'x': 3}

此處還可以用tuple和dict調(diào)用上述函數(shù),使用方式如下:

def exp(*p1,**p2):
    print('p1',p1,'p2',p2)

tuple1=tuple([1,2,3,'a','b'])
print(tuple1)
dict1=dict([('小明',23),('小張',21),('小宇',22)])
print(dict1)
exp(*tuple1,**dict1)

輸出:

(1, 2, 3, 'a', 'b')
{'小明': 23, '小張': 21, '小宇': 22}
p1 (1, 2, 3, 'a', 'b') p2 {'小明': 23, '小張': 21, '小宇': 22}

形參實(shí)參

函數(shù)的兩種類型參數(shù),一種是函數(shù)定義里的形參,一種是調(diào)用函數(shù)時(shí)的實(shí)參。

局部變量

  1. 定義的變量如果在函數(shù)體中第一次出現(xiàn),就是局部變量。
  2. 局部變量只能在函數(shù)體中訪問,超出函數(shù)體的范圍訪問就會出錯(cuò)。
  3. 如果把變量x作為實(shí)參傳入函數(shù)體中,在函數(shù)體中不定義變量x,那么x會被認(rèn)為是局部變量。
  4. 如果在函數(shù)外定義了變量x并賦值,在函數(shù)體中可以直接使用該變量,這時(shí)x被稱為全局變量。同時(shí),如果在函數(shù)體中更改了函數(shù)x的值,函數(shù)體外x的值不會隨之改變。示例如下:
#! /usr/bin/python3
# -*- coding:UTF-8 -*-
x=50
def f(x):
    x=2
    print('局部變量x的值是:',x)

f(x)
print('全局變量x的值是:',x)

輸出:

局部變量x的值是: 2
全局變量x的值是: 50

全局變量

  1. 在函數(shù)外,一段代碼最開始賦值的變量可以被多個(gè)函數(shù)引用,這就是全局變量。全局變量可以在整個(gè)程序范圍內(nèi)訪問。
  2. 全局變量可以在全局使用,在函數(shù)中更改全局變量的值不會影響全局變量在其他函數(shù)語句中的使用。
  3. 在函數(shù)中,使用某個(gè)變量時(shí),如果該變量既有全局變量又有局部變量,就默認(rèn)使用局部變量。
  4. 在函數(shù)體中的變量前加了一個(gè)global關(guān)鍵字后,函數(shù)調(diào)用結(jié)束后,在函數(shù)外使用變量時(shí),值變?yōu)楹秃瘮?shù)體中的值一樣了。即:要在函數(shù)中將某個(gè)變量定義為全局變量,在需要被定義的變量前加上一個(gè)global關(guān)鍵字即可。示例如下:
x=50
def f():
    global x
    x=2
    print('局部變量x的值是:',x)

f()
print('全局變量x的值是:',x)

輸出:

局部變量x的值是: 2
全局變量x的值是: 2

有返回值和無返回值

函數(shù)分為有返回值和無返回值,如果定義函數(shù)時(shí),沒有return語句,則默認(rèn)返回一個(gè)None

使用函數(shù)的好處

  1. 有利于閱讀代碼,且易于測試
  2. 減少重復(fù)代碼的使用,且可以被反復(fù)使用
  3. 可以將很長的代碼片段拆分成多個(gè)函數(shù),對每個(gè)函數(shù)單獨(dú)測試,使用時(shí)再組裝到一起。

返回函數(shù)和閉包

  1. 函數(shù)的返回值可以是函數(shù)

  2. 閉包的定義:如果在一個(gè)內(nèi)部函數(shù)里對外部函數(shù)(不是在全局作用域)的變量進(jìn)行引用,內(nèi)部函數(shù)就被認(rèn)為是閉包。

    此時(shí),當(dāng)調(diào)用外部函數(shù)時(shí),每次都會產(chǎn)生一個(gè)新的內(nèi)部函數(shù),即使傳入的參數(shù)相同也是如此。

示例如下:

def sum_late(*args):
    def cal_sum1():
        x2 = 0
        for n in args:
            x2 += n
        return x2
    return cal_sum1

print('sum_late()函數(shù)的結(jié)果是:', sum_late(1, 2, 3, 4, 5))
calSum = sum_late(1, 2, 3, 4, 5)
print('calc_sum()函數(shù)的結(jié)果是:',calSum())

fun1=sum_late(1,2,3,4,5)
fun2=sum_late(1,2,3,4,5)
print('fun1==fun2',fun1==fun2)

輸出:

sum_late()函數(shù)的結(jié)果是: <function sum_late.<locals>.cal_sum1 at 0x0000000000D69D90>
calc_sum()函數(shù)的結(jié)果是: 15
fun1==fun2 False

遞歸函數(shù)

如果一個(gè)函數(shù)在內(nèi)部調(diào)用自身,這個(gè)函數(shù)就被稱為遞歸函數(shù)。格式如下:

def recurision():
    return recurision()

這類遞歸被稱為無窮遞歸,理論上永遠(yuǎn)不會結(jié)束,但實(shí)際上,因?yàn)槊看握{(diào)用一次函數(shù),就會消耗一點(diǎn)內(nèi)存,在足夠多的函數(shù)調(diào)用后,內(nèi)存被耗盡,程序就會報(bào)異常。

因此,實(shí)際使用的遞歸函數(shù)應(yīng)該有結(jié)束的條件。示例如下:

def fact(n):
    if n==1:
        return 1
    return n*fact(n-1)

print(fact(5))

輸出:

120

理論上,所有的遞歸函數(shù)都可以用循環(huán)表達(dá),只是沒有使用遞歸函數(shù)簡練、清晰

filter()函數(shù)

filter() 函數(shù)用于過濾序列,過濾掉不符合條件的元素,返回由符合條件元素組成的新列表。
該接收兩個(gè)參數(shù),第一個(gè)為函數(shù),第二個(gè)為序列,序列的每個(gè)元素作為參數(shù)傳遞給函數(shù)進(jìn)行判,然后返回 True 或 False,最后將返回 True 的元素放到新列表中。語法格式如下:

filter(function,iterable)

參數(shù):

  • function--判斷函數(shù)
  • iterable--可迭代對象

返回值:

  • 返回列表

示例:

#過濾出列表中的所有奇數(shù):
def is_odd(x5):
    return x5%2 ==1

newlist = filter(is_odd,[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10])
print(list(newlist))

#把一個(gè)序列中的空字符串刪掉
def not_empty(x6):
    return x6.strip()

newlist2 = filter(not_empty,['A ','B ','C ','D ','E ','F '])
print(list(newlist2))

輸出:

[1, 3, 5, 7, 9]
['A ', 'B ', 'C ', 'D ', 'E ', 'F ']

匿名函數(shù)

python使用lambda創(chuàng)建匿名函數(shù),lambda函數(shù)的語法只包含一個(gè)語句,格式如下:

lambda[arg1[,arg2....argn]]:expression

示例如下:

#用函數(shù)表達(dá)
def funcxy(x,y):
    return x+y
print('函數(shù)計(jì)算的結(jié)果是:',funcxy(1,2))

#用lambda表達(dá)式表達(dá),上面的函數(shù)等價(jià)于
c=lambda x,y:x+y
print('lambda表達(dá)式計(jì)算的結(jié)果是:',c(1,2))

輸出:

函數(shù)計(jì)算的結(jié)果是: 3
lambda表達(dá)式計(jì)算的結(jié)果是: 3

示例2,lambda表達(dá)式與filter()函數(shù)結(jié)合:

#用函數(shù)表達(dá)
def funcabc(x):
    return x>3

newlist3 = list(filter(funcabc,[1,2,3,4,5]))
print('函數(shù)計(jì)算的結(jié)果是:',newlist3)

#lambda表達(dá)式與filter()函數(shù)結(jié)合
print('lambda表達(dá)式計(jì)算的結(jié)果是:',list(filter(lambda x:x>3,[1,2,3,4,5])))

輸出:

函數(shù)計(jì)算的結(jié)果是: [4, 5]
lambda表達(dá)式計(jì)算的結(jié)果是: [4, 5]

其中,x為lambda函數(shù)的一個(gè)參數(shù),:為分隔符。x>3是返回值,在lambda函數(shù)中不能有return,其實(shí)冒號(:)后面就是返回值。

另外需要注意幾下幾點(diǎn):

  1. 一般有一行表達(dá)式,必須有返回值。

  2. 不能有return

  3. 可以沒有參數(shù),也可以有一個(gè)或者多個(gè)參數(shù)。如:t=lambda : True,分號前沒有任何參數(shù)。

  4. lambda函數(shù)中的參數(shù)也可以有默認(rèn)值,如:

    c=lambda x,y=2,z=3:x+y+z
    print(c(1))
    

    輸出:

    6
    

    偏函數(shù)

    偏函數(shù)通過functools模塊被用戶調(diào)用。偏函數(shù)是將要承載的函數(shù)作為parital()函數(shù)的第一個(gè)參數(shù),原函數(shù)的各個(gè)參數(shù)依次作為partial()函數(shù)的后續(xù)參數(shù),除非使用關(guān)鍵字參數(shù)。如:

    #! /usr/bin/python3
    # -*- coding:UTF-8 -*-
    from functools import partial
    def mod(x,y):
        return x%y
    mod_100=partial(mod,100)
    mod_1=partial(mod)
    print('調(diào)用偏函數(shù)調(diào)用的結(jié)果是:',mod_100(7))
    print('調(diào)用偏函數(shù)2調(diào)用的結(jié)果是:',mod_1(100,7))
    print('調(diào)用自定義函數(shù)調(diào)用的結(jié)果是:',mod(100,7))
    

    輸出:

    調(diào)用偏函數(shù)調(diào)用的結(jié)果是: 2
    調(diào)用偏函數(shù)2調(diào)用的結(jié)果是: 2
    調(diào)用自定義函數(shù)調(diào)用的結(jié)果是: 2
    

    偏函數(shù)的優(yōu)點(diǎn)是:所需代碼比自定義函數(shù)更少、更簡潔。

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