Python 函數(shù)
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函數(shù)是組織好的，可重復(fù)使用的，用來實現(xiàn)單一，或相關(guān)聯(lián)功能的代碼段。
函數(shù)能提高應(yīng)用的模塊性，和代碼的重復(fù)利用率。你已經(jīng)知道Python提供了許多內(nèi)建函數(shù)，比如print()。但你也可以自己創(chuàng)建函數(shù)，這被叫做用戶自定義函數(shù)。
定義一個函數(shù)
你可以定義一個由自己想要功能的函數(shù)，以下是簡單的規(guī)則：
函數(shù)代碼塊以?def?關(guān)鍵詞開頭，后接函數(shù)標(biāo)識符名稱和圓括號()。
任何傳入?yún)?shù)和自變量必須放在圓括號中間。圓括號之間可以用于定義參數(shù)。
函數(shù)的第一行語句可以選擇性地使用文檔字符串—用于存放函數(shù)說明。
函數(shù)內(nèi)容以冒號起始，并且縮進。
return [表達式]?結(jié)束函數(shù)，選擇性地返回一個值給調(diào)用方。不帶表達式的return相當(dāng)于返回 None。
語法
def functionname( parameters ): ? "函數(shù)_文檔字符串"
function_suite
return [expression]
默認情況下，參數(shù)值和參數(shù)名稱是按函數(shù)聲明中定義的順序匹配起來的。
實例
以下為一個簡單的Python函數(shù)，它將一個字符串作為傳入?yún)?shù)，再打印到標(biāo)準(zhǔn)顯示設(shè)備上。
實例(Python 2.0+)
def printme( str ): ? "打印傳入的字符串到標(biāo)準(zhǔn)顯示設(shè)備上"
print str
return
函數(shù)調(diào)用
定義一個函數(shù)只給了函數(shù)一個名稱，指定了函數(shù)里包含的參數(shù)，和代碼塊結(jié)構(gòu)。
這個函數(shù)的基本結(jié)構(gòu)完成以后，你可以通過另一個函數(shù)調(diào)用執(zhí)行，也可以直接從Python提示符執(zhí)行。
如下實例調(diào)用了printme（）函數(shù)：
實例(Python 2.0+)
#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-
# 定義函數(shù)def printme( str ): ? "打印任何傳入的字符串"
print str
return
# 調(diào)用函數(shù)printme("我要調(diào)用用戶自定義函數(shù)!")printme("再次調(diào)用同一函數(shù)")
以上實例輸出結(jié)果：
我要調(diào)用用戶自定義函數(shù)!再次調(diào)用同一函數(shù)
參數(shù)傳遞
在 python 中，類型屬于對象，變量是沒有類型的：
a=[1,2,3]
a="Runoob"
以上代碼中，[1,2,3]?是 List 類型，"Runoob"?是 String 類型，而變量 a 是沒有類型，她僅僅是一個對象的引用（一個指針），可以是 List 類型對象，也可以指向 String 類型對象。
可更改(mutable)與不可更改(immutable)對象
在 python 中，strings, tuples, 和 numbers 是不可更改的對象，而 list,dict 等則是可以修改的對象。
不可變類型：變量賦值?a=5?后再賦值?a=10，這里實際是新生成一個 int 值對象 10，再讓 a 指向它，而 5 被丟棄，不是改變a的值，相當(dāng)于新生成了a。
可變類型：變量賦值?la=[1,2,3,4]?后再賦值?la[2]=5?則是將 list la 的第三個元素值更改，本身la沒有動，只是其內(nèi)部的一部分值被修改了。
python 函數(shù)的參數(shù)傳遞：
不可變類型：類似 c++ 的值傳遞，如 整數(shù)、字符串、元組。如fun（a），傳遞的只是a的值，沒有影響a對象本身。比如在 fun（a）內(nèi)部修改 a 的值，只是修改另一個復(fù)制的對象，不會影響 a 本身。
可變類型：類似 c++ 的引用傳遞，如 列表，字典。如 fun（la），則是將 la 真正的傳過去，修改后fun外部的la也會受影響
python 中一切都是對象，嚴格意義我們不能說值傳遞還是引用傳遞，我們應(yīng)該說傳不可變對象和傳可變對象。
python 傳不可變對象實例
實例(Python 2.0+)
#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-
def ChangeInt( a ): ? ?a = 10
b = 2ChangeInt(b)print b # 結(jié)果是 2
實例中有 int 對象 2，指向它的變量是 b，在傳遞給 ChangeInt 函數(shù)時，按傳值的方式復(fù)制了變量 b，a 和 b 都指向了同一個 Int 對象，在 a=10 時，則新生成一個 int 值對象 10，并讓 a 指向它。
傳可變對象實例
實例(Python 2.0+)
#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-
# 可寫函數(shù)說明def changeme( mylist ): ? "修改傳入的列表"
mylist.append([1,2,3,4])
print "函數(shù)內(nèi)取值: ", mylist
return
# 調(diào)用changeme函數(shù)mylist = [10,20,30]changeme( mylist )print "函數(shù)外取值: ", mylist
實例中傳入函數(shù)的和在末尾添加新內(nèi)容的對象用的是同一個引用，故輸出結(jié)果如下：
函數(shù)內(nèi)取值: ?[10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]]函數(shù)外取值: ?[10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]]
參數(shù)
以下是調(diào)用函數(shù)時可使用的正式參數(shù)類型：
必備參數(shù)
關(guān)鍵字參數(shù)
默認參數(shù)
不定長參數(shù)
必備參數(shù)
必備參數(shù)須以正確的順序傳入函數(shù)。調(diào)用時的數(shù)量必須和聲明時的一樣。
調(diào)用printme()函數(shù)，你必須傳入一個參數(shù)，不然會出現(xiàn)語法錯誤：
實例(Python 2.0+)
#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-
#可寫函數(shù)說明def printme( str ): ? "打印任何傳入的字符串"
print str
return
#調(diào)用printme函數(shù)printme()
以上實例輸出結(jié)果：
Traceback (most recent call last):
File "test.py", line 11, in module
printme()TypeError: printme() takes exactly 1 argument (0 given)
關(guān)鍵字參數(shù)
關(guān)鍵字參數(shù)和函數(shù)調(diào)用關(guān)系緊密，函數(shù)調(diào)用使用關(guān)鍵字參數(shù)來確定傳入的參數(shù)值。
使用關(guān)鍵字參數(shù)允許函數(shù)調(diào)用時參數(shù)的順序與聲明時不一致，因為 Python 解釋器能夠用參數(shù)名匹配參數(shù)值。
以下實例在函數(shù) printme() 調(diào)用時使用參數(shù)名：
實例(Python 2.0+)
#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-
#可寫函數(shù)說明def printme( str ): ? "打印任何傳入的字符串"
print str
return
#調(diào)用printme函數(shù)printme( str = "My string")
以上實例輸出結(jié)果：
My string
下例能將關(guān)鍵字參數(shù)順序不重要展示得更清楚：
實例(Python 2.0+)
#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-
#可寫函數(shù)說明def printinfo( name, age ): ? "打印任何傳入的字符串"
print "Name: ", name
print "Age ", age
return
#調(diào)用printinfo函數(shù)printinfo( age=50, name="miki" )
以上實例輸出結(jié)果：
Name: ?mikiAge ?50
默認參數(shù)
調(diào)用函數(shù)時，默認參數(shù)的值如果沒有傳入，則被認為是默認值。下例會打印默認的age，如果age沒有被傳入：
實例(Python 2.0+)
#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-
#可寫函數(shù)說明def printinfo( name, age = 35 ): ? "打印任何傳入的字符串"
print "Name: ", name
print "Age ", age
return
#調(diào)用printinfo函數(shù)printinfo( age=50, name="miki" )printinfo( name="miki" )
以上實例輸出結(jié)果：
Name: ?mikiAge ?50Name: ?mikiAge ?35
不定長參數(shù)
你可能需要一個函數(shù)能處理比當(dāng)初聲明時更多的參數(shù)。這些參數(shù)叫做不定長參數(shù)，和上述2種參數(shù)不同，聲明時不會命名?；菊Z法如下：
def functionname([formal_args,] *var_args_tuple ): ? "函數(shù)_文檔字符串"
function_suite
return [expression]
加了星號（*）的變量名會存放所有未命名的變量參數(shù)。不定長參數(shù)實例如下：
實例(Python 2.0+)
#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-
# 可寫函數(shù)說明def printinfo( arg1, *vartuple ): ? "打印任何傳入的參數(shù)"
print "輸出: "
print arg1
for var in vartuple: ? ? ?print var
return
# 調(diào)用printinfo 函數(shù)printinfo( 10 )printinfo( 70, 60, 50 )
以上實例輸出結(jié)果：
輸出:10輸出:706050
匿名函數(shù)
python 使用 lambda 來創(chuàng)建匿名函數(shù)。
lambda只是一個表達式，函數(shù)體比def簡單很多。
lambda的主體是一個表達式，而不是一個代碼塊。僅僅能在lambda表達式中封裝有限的邏輯進去。
lambda函數(shù)擁有自己的命名空間，且不能訪問自有參數(shù)列表之外或全局命名空間里的參數(shù)。
雖然lambda函數(shù)看起來只能寫一行，卻不等同于C或C++的內(nèi)聯(lián)函數(shù)，后者的目的是調(diào)用小函數(shù)時不占用棧內(nèi)存從而增加運行效率。
語法
lambda函數(shù)的語法只包含一個語句，如下：
lambda [arg1 [,arg2,.....argn]]:expression
如下實例：
實例(Python 2.0+)
#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-
# 可寫函數(shù)說明sum = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2
# 調(diào)用sum函數(shù)print "相加后的值為 : ", sum( 10, 20 )print "相加后的值為 : ", sum( 20, 20 )
以上實例輸出結(jié)果：
相加后的值為 : ?30相加后的值為 : ?40
return 語句
return語句[表達式]退出函數(shù)，選擇性地向調(diào)用方返回一個表達式。不帶參數(shù)值的return語句返回None。之前的例子都沒有示范如何返回數(shù)值，下例便告訴你怎么做：
實例(Python 2.0+)
#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-
# 可寫函數(shù)說明def sum( arg1, arg2 ): ? # 返回2個參數(shù)的和."
total = arg1 + arg2
print "函數(shù)內(nèi) : ", total
return total
# 調(diào)用sum函數(shù)total = sum( 10, 20 )
以上實例輸出結(jié)果：
函數(shù)內(nèi) : ?30
變量作用域
一個程序的所有的變量并不是在哪個位置都可以訪問的。訪問權(quán)限決定于這個變量是在哪里賦值的。
變量的作用域決定了在哪一部分程序你可以訪問哪個特定的變量名稱。兩種最基本的變量作用域如下：
全局變量
局部變量
全局變量和局部變量
定義在函數(shù)內(nèi)部的變量擁有一個局部作用域，定義在函數(shù)外的擁有全局作用域。
局部變量只能在其被聲明的函數(shù)內(nèi)部訪問，而全局變量可以在整個程序范圍內(nèi)訪問。調(diào)用函數(shù)時，所有在函數(shù)內(nèi)聲明的變量名稱都將被加入到作用域中。如下實例：
實例(Python 2.0+)
#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-
total = 0 # 這是一個全局變量# 可寫函數(shù)說明def sum( arg1, arg2 ): ? #返回2個參數(shù)的和."
total = arg1 + arg2 # total在這里是局部變量.
print "函數(shù)內(nèi)是局部變量 : ", total
return total
#調(diào)用sum函數(shù)sum( 10, 20 )print "函數(shù)外是全局變量 : ", total
以上實例輸出結(jié)果：
函數(shù)內(nèi)是局部變量 : ?30函數(shù)外是全局變量 : ?0
在前面已經(jīng)多次提到函數(shù)這個概念，之所以沒有解釋什么是函數(shù)，是因為程序中的函數(shù)和數(shù)學(xué)中的函數(shù)差不多，如input()、range()等都是函數(shù)，這些都是Python的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)，直接使用就可以了。根據(jù)需要，用戶也可以自定義函數(shù)。
12.1 函數(shù)
函數(shù)的結(jié)構(gòu)：
def 函數(shù)名(參數(shù))：
函數(shù)體
return 返回值
例如：數(shù)學(xué)中的函數(shù)f(x)=2x+5在Python中可以定義如下：
def f(x):
y=2*x+5
return(y)
如果x取值為3，可以使用如下語句調(diào)用函數(shù)：
f(3)
下面給出完整的程序代碼：
def f(x):
y=2*x+5
return(y)
res=f(3)
print(res)
運行結(jié)果：11
如上例中的x是函數(shù)f(x)的參數(shù)，有時也被稱為形式參數(shù)（簡稱形參），在函數(shù)被調(diào)用時，x被具體的值3替換y就是函數(shù)的返回值，這個值3也被稱為實際參數(shù)（簡稱實參）。
上例中的y是函數(shù)f(x)的返回值。并不是所有的函數(shù)都有參數(shù)和返回值。如下面的函數(shù)：
def func():
print('此為無參數(shù)傳遞、無返回值的函數(shù)')
func()
輸出結(jié)果：此為無參數(shù)傳遞、無返回值的函數(shù)
可以看出，該函數(shù)func()無參數(shù)，故調(diào)用時不用賦給參數(shù)值。
函數(shù)也可以有多個參數(shù)，如f(x,y)=x2+y2，可用Python語言定義如下：
def f(x,y):
z=x**2+y**2
return z
print(f(2,3)) #調(diào)用函數(shù)f(x,y)
輸出結(jié)果：13
也可以通過直接給參數(shù)列表中的參數(shù)賦值的方法，為參數(shù)添加默認值，如果用戶賦予參數(shù)值，則按照用戶賦值執(zhí)行，否則使用默認值。例如：
def f(x,y=3):
z=x**2+y**2
return z
若調(diào)用時參數(shù)列表為（2,1），即x賦值為2，y賦值為1：
print(f(2,1))
輸出結(jié)果為：5
若調(diào)用時參數(shù)列表為（2），即x賦值為2，y賦值省缺，則y使用默認值：
print(f(2))
輸出結(jié)果為：13
回調(diào)函數(shù)，又稱函數(shù)回調(diào)，是將函數(shù)作為另一函數(shù)的參數(shù)。
例如：
def func(fun,m,n):
fun(m,n)
def f_add(m,n):
print('m+n=',m+n)
def f_mult(m,n):
print('m*n=',m*n)
func(f_add,2,3)
func(f_mult,2,3)
輸出結(jié)果：
m+n= 5
m*n= 6
在f_add(m,n)和f_mult(m,n)被定義前，func(fun,m,n)中的fun(m,n)就已經(jīng)調(diào)用了這兩個函數(shù)，即“先調(diào)用后定義”，這也是回調(diào)函數(shù)的特點。
如果無法預(yù)知參數(shù)的個數(shù)，可以在參數(shù)前面加上*號，這種參數(shù)實際上對應(yīng)元組類型。譬如，參會的人數(shù)事先不能確定，只能根據(jù)與會人員名單輸入：
def func(*names):
print('今天與會人員有：')
for name in names:
print(name)
func('張小兵','陳曉梅','李大海','王長江')
運行后，輸出結(jié)果為：
今天與會人員有：
張小兵
陳曉梅
李大海
王長江
參數(shù)為字典類型，需要在參數(shù)前面加上**號。
def func(**kwargs):
for i in kwargs:
print(i,kwargs[i])
func(a='a1',b='b1',c='c1')
輸出結(jié)果為：
a a1
b b1
c c1
一個有趣的實例：
def func(x,y,z,*args,**kwargs):
print(x,y,z)
print(args)
print(kwargs)
func('a','b','c','Python','is easy',py='python',j='java',ph='php')
輸出結(jié)果：
a b c # 前三個實參賦給前三個形參
('Python', 'is easy') # *args接收元組數(shù)據(jù)
{'py': 'python', 'j': 'java', 'ph': 'php'} # **kwargs接收字典數(shù)據(jù)
12.2 變量的作用域
變量的作用域即變量的有效范圍，可分為全局變量和局部變量。
局部變量
在函數(shù)中定義的變量就是局部變量，局部變量的作用域僅限于函數(shù)內(nèi)部使用。
全局變量
在主程序中定義的變量就是全局變量，但在函數(shù)中用關(guān)鍵字global修飾的變量也可以當(dāng)做全局變量來使用。
全局變量的作用域是整個程序，也就是說，全局變量可以在整個程序中可以訪問。
下面通過實例去討論：
程序1：
a=1 # a為全局變量
def a_add():
print('a的初值：',a) # 在函數(shù)中讀取a的值
a_add() # 調(diào)用函數(shù)a_add()
a+=1 # 主程序語句，a增加1
print('a現(xiàn)在的值是：',a) # 主程序語句，讀取a的值
運行結(jié)果：
a的初值： 1
a現(xiàn)在的值是： 2
這個結(jié)果和我們想象的一樣，全局變量a既可以在主程序中讀取，也可以在子程序（函數(shù)）中讀取。
程序2：
a=1
def a_add():
a+=1
print('a的初值：',a)
a_add()
print('a現(xiàn)在的值是：',a)
運行程序1時出現(xiàn)如下錯誤提示：
UnboundLocalError: local variable 'a' referenced before assignment
意思是：局部變量'a'在賦值之前被引用。
從語法上來講，該程序沒有錯誤。首先定義了一個全局變量a并賦值為1，又定義了一個函數(shù)a_add()，函數(shù)內(nèi)的語句a+=1就是出錯的根源，雖然我們的初衷是想讓全局變量a的值增加1，但從錯誤提示看，這個語句中的a并不是全局變量，而是局部變量?？磥恚诤瘮?shù)中讀取全局變量的值是沒有問題的（在程序1中已經(jīng)得到了驗證），但要在函數(shù)中改變?nèi)肿兞康闹凳遣恍械模ㄔ诔绦?的錯誤提示a+=1中的a 是局部變量，而非全局變量）。
怎樣解決這個問題？
程序3：
a=1
def a_add(x):
x+=1
return x
print('a的初值：',a)
a=a_add(a)
print('a現(xiàn)在的值是：',a)
運行結(jié)果：
a的初值： 1
a現(xiàn)在的值是： 2
結(jié)果的確是正確的，但在函數(shù)a_add(x)中沒有調(diào)用變量a（沒有出現(xiàn)變量a）。
程序4：
a=1
def a_add(a):
a+=1
return a
print('a的初值：',a)
a=a_add(a)
print('a現(xiàn)在的值是：',a)
運行結(jié)果：
a的初值： 1
a現(xiàn)在的值是： 2
對比程序4和程序3不難發(fā)現(xiàn)，其實程序4只是簡單的把函數(shù)的參數(shù)x變成了a，這個a的實質(zhì)和程序3中的x還是一樣的。這進一步證實，函數(shù)中的a是局部變量，與主程序的全局變量a有著本質(zhì)的區(qū)別。
程序5：
a=1
def a_add():
global a
a+=1
print('a的初值：',a)
a_add()
print('a現(xiàn)在的值是：',a)
運行結(jié)果：
a的初值： 1
a現(xiàn)在的值是： 2
程序5和程序2相比較，僅僅是在函數(shù)中添加了一個定義“global a”，此時的局部變量a就可以當(dāng)做全局變量使用，由于它和全局變量a同名，自然也就不用區(qū)分a究竟是全局變量還是局部變量了，在主程序和該函數(shù)內(nèi)都可以訪問、修改變量a的值了。
雖然使用global可使變量使用起來非常方便，但也容易引起混淆，故在使用過程中還是謹慎為好。
12.3 函數(shù)的遞歸與嵌套
遞歸，就是函數(shù)調(diào)用它自身。遞歸必須設(shè)置停止條件，否則函數(shù)將無法終止，形成死循環(huán)。
以計算階乘為例：
def func(n):
if n==1:
return 1
else:
return n*func(n-1) #func( )調(diào)用func( )
print(func(5))
運行結(jié)果為：120
嵌套，指在函數(shù)中調(diào)用另外的函數(shù)。這是程序中常見的一種結(jié)構(gòu)，在此不再贅述。
匿名函數(shù)
Python中可以在參數(shù)前加上關(guān)鍵字lambda定義一個匿名函數(shù)，這樣的函數(shù)一般都屬于“一次性”的。
例如：
程序1：這是一個常規(guī)的函數(shù)定義和調(diào)用。
def f_add(x,y):
return x+y
print(f_add(2,3))
輸出結(jié)果：5
程序2：使用lambda定義匿名函數(shù)。
f_add=lambda x,y:x+y
print(f_add(2,3))
輸出結(jié)果：5
從上面的代碼可以看出，使用lambda僅僅減少了一行代碼。f_add=lambda x,y:x+y中的f_add不是變量名，而是函數(shù)名。程序1和程序2的print( )語句中的參數(shù)都是一樣的——調(diào)用函數(shù)f_add( )。所以，匿名函數(shù)并沒有太多的優(yōu)點。
這里來給大家演示一下，函數(shù)的定義或構(gòu)造，并調(diào)用函數(shù)來實現(xiàn)封裝后的效果。
首先我們來看看想實現(xiàn)下面的這個效果，如果不使用函數(shù)應(yīng)該怎么實現(xiàn)。
以上兩種返回結(jié)果都是1-9這幾個數(shù)字。
以上兩種方法，第一種代碼重復(fù)率太高，代碼美觀效果太差，雖然能實現(xiàn)效果，但是因為數(shù)量比較少，還能手工打出來這幾行代碼，如果是打印1-100000就很難實現(xiàn)了。這時候for循環(huán)還是可以實現(xiàn)的，但是for循環(huán)只能實現(xiàn)類似的數(shù)字和變量循環(huán)，無法進行復(fù)雜的功能開發(fā)。鑒于此，函數(shù)這個概念就被python引入了，下面先來看看函數(shù)是怎么實現(xiàn)上面的效果的，還是兩種方法。
這時候如果想實現(xiàn)上面的打印結(jié)果就直接使用函數(shù)名+小括號調(diào)用函數(shù)就可以了，這種類型的語法，不僅可以反復(fù)使用，而且封裝后的代碼更美觀。
類是對象的模板，是抽象的。
構(gòu)造函數(shù) init 是Python魔術(shù)方法之一，如圖魔術(shù)方法
我們通過類模版去創(chuàng)建類的實例對象，然后再調(diào)用類定義的功能。
那實例對象的屬性是通過什么來初始化的？
這時候Python引入來構(gòu)造函數(shù) init
構(gòu)造函數(shù)，會在創(chuàng)建實例對象之后Python會自動執(zhí)行此方法，把初始化的屬性特點放到實例對象里。
通過前面的學(xué)習(xí)，我們知道一個python對象包含三個部分：id(識別碼)，type(對象類型)，value(對象的值)
那么我們進一步深入對象包含的三部分：
我們通過類創(chuàng)建實例對象后，需要定義構(gòu)造函數(shù) init ()方法。
構(gòu)造方法用于執(zhí)行實例對象的初始化工作，即對象創(chuàng)建之后，初始化當(dāng)前對象的相關(guān)的屬性，無返回值
構(gòu)造函數(shù)重點 ：
我們通過栗子來學(xué)習(xí)構(gòu)造函數(shù)的過程
構(gòu)造函數(shù)初始化實例對象過程如下：
1.Animal類會通過默認的 new ()方法為實例對象在堆內(nèi)存中為開辟一個空間
敲黑板，重點來啦～
拓展：
我們今天學(xué)習(xí)了構(gòu)造函數(shù) init ()，其在創(chuàng)建對象之后被Python自動調(diào)用初始化實例對象屬性數(shù)據(jù)值，無返回值，并且構(gòu)造函數(shù)不能被顯示調(diào)用。
創(chuàng)建對象時，如果需要，構(gòu)造函數(shù)可以接受參數(shù)。當(dāng)創(chuàng)建沒有構(gòu)造函數(shù)的類時，Python會自動創(chuàng)建一個不執(zhí)行任何操作的默認構(gòu)造函數(shù)。
每個類必須有一個構(gòu)造函數(shù)，即使它只依賴于默認構(gòu)造函數(shù)
好啦，以上是本期內(nèi)容，歡迎大佬評論區(qū)指正～
重慶分公司
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