我们可以用一段代码来实现我们需要的功能,但是当我们需要重复使用这段代码时,复制粘贴并不是一个酷的方法,我们可以用到函数来实现这一需求
一、函数定义
函数是逻辑结构化和过程化的一种编程方法,通过一个函数名封装好一串用来完成某一特定功能的代码
函数的定义:
def 函数名(参数1,参数2....):
''注释''
函数体
def func1(): #定义函数print('this is a function') #函数体 func1() #调用函数
(%)
(%(func1())
--> egon is a good man
None
函数的优点:1.代码重用
2.保持一致性,易于维护
3.可扩展性好
注意:1.函数必须先定义,在使用,和变量类似,在定义前使用会报错
2.函数在定义阶段只检测语法错误,不会执行代码,所以即使在函数体内有未定义的变量名,在函数未调用前也不会报错
3.函数的返回值可以是任意类型,如果是返回多个值,一定是元组形式
4.return 的作用是终止函数的执行,return只执行一次,后面的内容不执行
二、函数参数
函数的参数分为形式参数和实际参数,在函数定义的时候,函数名后面括号里的就是形式参数,在函数调用的时候,传递的参数是实际参数。形式参数只在函数内部有效,外部无法引用。
1.形参
1)位置参数:按照从左到右的顺序依次定义的参数 def foo(x,y,z)
位置形参必须被传值,且多一个少一个都不行
2)默认参数:在函数定义阶段就已经为形参赋值,调用阶段不赋值也会有默认值 def foo(x,y=10)
值经常变化的情况,通常定义成位置参数,但是值在多数情况下不变的情况下,可以定义成默认参数
注意:
a.默认参数必须放在位置参数后面
b.默认参数通常定义成不可变类型
c.默认参数只在定义时被赋值一次
3)命名关键字参数:def register(*,name,age) *后面定义的形参,必须被传值,且必须以关键字的形式传值
2.实参
1)位置实参:与位置形参一一对应
2)关键字参数:实参在定义时,按照key-values的形式定义
def foo(x,y)
foo(x=1,y=2)
关键字参数可以不用向位置参数一样与形参一一对应,可以打破顺序限制
注意:a.位置参数和关键字参数混合使用的时候,位置参数必须在关键字参数前面
b.既可以是位置实参形式,也可以是关键字实参形式,但是一个形参只能传值一次
3)可变长参数:
按位置定义的可变长参数用*表示
按关键字定义的可变类型的参数用**表示
def func(x,y,*args):print(x,y,args) func(1,2,3,4,5) --->1 2 (3 4 5)
#遇到*就是位置参数,把*后面的全部拆开,再一一匹配,多余的就以元组的形式存放到一起
def func(x,y,**kwargs):print(x,y,kwargs) func(1,y=2,z=3,a=1,b=2)---->1 2 {'z': 3, 'a': 1, 'b': 2}
#遇到**就是关键字参数,把**后面的全部拆成关键字,再一一匹配,多余的以字典形式存放到一起
def wrapper(*args,**kwargs):可以接受任意形式,任意长度的参数
参数的定义顺序:x,y=1,*args,z,**kwargs,分别是位置参数,默认参数,可变长位置参数,命名关键字参数,可变类型参数
但需要注意的是,这些参数并不会同时全部出现
三、名称空间和作用域
名称空间存放名字和值的绑定关系,以key-value 的形式
在Windows命令提示行中输入命令:import this ,在最后一行会看到这样一句话:
Namespaces are one honking great idea -- let's do more of those!
名称空间分为三种:
1)内置名称空间:Python自带的,如print,int,len....当Python解释器启动的时候,就会生成内置名称空间
2)全局名称空间:文件级别定义的名字会存放到全局名称空间,执行Python程序的时候产生,简单点说就是没有缩进的变量名
3)局部名称空间:定义在函数(或模块、类)内部的名字,只有在函数(模块、类)调用的时候才生效,调用结束后就会释放
加载顺序是:内置名称空间-->全局名称空间-->局部名称空间
取值顺序是:局部名称空间-->全局名称空间-->内置名称空间
四、函数嵌套和作用域
1.函数嵌套包括函数的嵌套调用和函数的嵌套定义
函数嵌套调用可以用求最大值的例子来说明:
def max2(x,y):if x > y:return xelse:return ydef max4(a,b,c,d): res1=max2(a,b) #23res2=max2(res1,c) #23res3=max2(res2,d) #31return res3print(max4(11,23,-7,31))
函数嵌套定义:
def f1():def f2():def f3():print('from f3')print('from f2') f3()print('from f1') f2()# print(f1)f1()
2.作用域
1)全局作用域:内置名称空间与全局名称空间的名字属于全局范围,在整个文件的任意位置都能引用
2)局部作用域:属于局部范围,只在函数内部可以被引用,局部有效
一定要注意局部变量和全局变量的作用范围,在局部修改全局变量会出错,在全局范围引用局部变量也会出错
作用域在函数定义时就已经固定了,不会因调用位置而改变
但是如果一定要在局部修改全局变量,也是用办法的,就是在要修改的变量前加一个global
x=1def foo(): x=10print(x) foo() #10print(x) #1
x=1def foo():global x x=10print(x) foo() #10print(x) #10
def foo(): x=1def f2(): x+=xreturn xreturn f2()print(foo()) #会报错UnboundLocalError: local variable 'x' referenced before assignmentdef foo(): x=1def f2(): nonlocal x #告诉Python解释器,这里的x不是局部变量,只会找函数内部的,不会修改全局变量 x+=xreturn xreturn f2()print(foo()) #会打印出修改后的x的值,2
五、闭包函数
定义在函数内部的函数,该内部函数包含对外部作用域,而非全局作用域的名字的引用,那么该内部函数称为闭包函数
name===func()
闭包函数的特点:a.自带作用域,b.延迟计算(f只是拿到了函数的内存地址,什么时候用,加括号就可以运行)
闭包函数最基本的形式:
def 外部函数名():
内部函数需要的变量
def 内部函数名():
引用外部变量
return 内部函数名
六、装饰器
1.开放封闭原则:对扩展是开放的,对修改是封闭的
2.装饰器本质是任意可调用的对象,被装饰对象也是任意可调用的对象
3.装饰器的功能是:在不修改被装饰对象源代码及调用方式的前提下,为其添加新的功能
4.装饰器语法:在被装饰对象的正上方的单独一行,写上@装饰器名字
5.有多个装饰器的时候,每行一个,执行时从上往下运行
6.被装饰函数有参数的情况:写成(*args,**kwargs)的形式
装饰器示例一:
#实现缓存网页内容的功能,下载的页面存放于文件中,如果文件内有值(文件大小不为0),# 就优先从文件中读取网页内容,否则,就去下载,然后存到文件中from urllib.request import urlopenimport os cache_path=r'C:\untitled\0615Python第8天\cache_file.txt'def make_cache(func):def wrapper (*args,**kwargs):if os.path.getsize(cache_path):#有缓存print('\033[45m========>有缓存\033[0m') with open(cache_path,'rb') as f: res=f.read()else: res=func(*args,**kwargs)#下载with open(cache_path,'wb') as f:#制作缓存 f.write(res)return resreturn wrapper @make_cachedef get(url):return urlopen(url).read()print(get(''))
装饰器示例二:
#为多个函数加上认证的功能(用户的账号密码来源于文件),要求登录成功一次,后续的函数都无需再输入用户名和密码db_dic={'egon':'123','alex':'alex3714','yuanhao':'smallb'} db_path=r'C:\untitled\0615Python第8天\db_dic.txt'with open(db_path,'w',encoding='utf-8') as f: f.write(str(db_dic)) login_dic={'user':None,'status':False, }def auth(func):def wrapper(*args,**kwargs):#加一个验证状态的字典,如果已经登录成功,下次使用就不用重新验证if login_dic['user'] and login_dic['status']: res=func(*args,**kwargs)return reselse: name=input('name:') password=input('password:') with open(db_path, 'r', encoding='utf-8') as f: auth_dic = eval(f.read())if name in auth_dic and password==auth_dic[name]:print('login ok') login_dic['user']=name login_dic['status']=True res=func(*args,**kwargs)return reselse:print('error')return wrapper @authdef index():print('welcom to the page') @authdef home(name):print('welcom to %s\'s home page'%name) index() home('egon')
七、迭代器
1.对于字符串、列表、元组的数据类型,我们可以依据索引来实现迭代的效果,但是字典、集合这种没有索引的数据类型,就需要其他方式
2.Python为了提供一种不依赖索引的迭代方式,为一些对象内置了__iter__方法,obj.__iter__()得到的结果就是迭代器
得到的迭代器既有.__iter__方法,又有.__next__方法
3.迭代器的优点:
a.提供了一种不依赖索引的取值方式
b.惰性计算,节省内存
4.迭代器的缺点:
a.取值不如按照索引取值方便
b.一次 性的,取值只能往后走,不能往前退
c.无法获取迭代器的长度
5.for循环实际上会默认调用.__iter__方法
6.判断是否是可迭代对象和迭代器,可以用命令
print(isinstance(str1,Iterable)) --->判断是否为可迭代对象
print(isinstance(str1,Iterator)) --->判断是否为迭代器
八、生成器函数(语句形式和表达式形式)
1.生成器函数:函数体内包含有yield关键字,该函数的执行结果就是生成器
2.生成器实际就是迭代器的一种
3.yield的功能:
a.与return类似,都可以返回值,但不一样的地方在于yield返回多次值,而return只能返回一次值
b.为函数封装好了__iter__和__next__方法,把函数的执行结果做成了迭代器
c.遵循迭代器的取值方式obj.__next__(),触发的函数的执行,函数暂停与再继续的状态都是由yield保存的
4.生成器语句形式应用实例
1 #模拟linux中tail -f a.txt|grep 'error' |grep '404'的功能 2 import time 3 def tail(filepath,encoding='utf-8'): 4 with open(filepath,encoding='utf-8') as f: 5 f.seek(0,2) #以末尾为开始位,第0个 6 while True: 7 line=f.readline() 8 if line: 9 yield line10 else:11 time.sleep(0.5)12 13 def grep(lines,pattern):14 for line in lines:15 if pattern in line:16 # print(line)17 yield line18 19 g1=tail('a.txt')20 g2=grep(g1,'error')21 g3=grep(g2,'404')22 23 for i in g3:24 print(i)
5.生成器的表达式形式
def foo():print('starting')while True: x=yield #默认就是yield Noneprint('value :',x) g=foo() next(g) #初始化,等同于g.send(None) g.send(2)
将yield赋值给一个变量如x=yield,然后用send()传值,但注意要先做一个类似初始化的操作
g.send(2)的操作实际是先把2传值给yield,再由yield传值给x,send()既有传值的效果,又有next()的效果
生成器表达式形式应用示例
1 def init(func): 2 def wrapper(*args,**kwargs): 3 g=func(*args,**kwargs) 4 next(g) 5 return g 6 return wrapper 7 @init 8 def eater(name): 9 print('%s ready to eat' %name)10 food_list=[]11 while True:12 food=yield food_list#return None13 food_list.append(food)14 print('%s start to eat %s' %(name,food))15 16 17 e=eater('alex')18 print(e.send('狗屎'))19 print(e.send('猫屎'))20 print(e.send('alex屎'))21 22 23 def make_shit(people,n):24 for i in range(n):25 people.send('shit%s' %i)26 27 e=eater('alex')28 make_shit(e,5)29 #from egon30 #egon老师的例子有味道,但是我又忍不住不用这个
九、三元表达式
res= x if x>y else y----->判断条件x>y是否为真,为真则把x赋给res,否则把y赋给res
十、列表解析
s='hello'res=[i.upper() for i in s]print(res) #['H', 'E', 'L', 'L', 'O']
Atas ialah kandungan terperinci Python函数有哪些?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!