python函數(shù)的作用是:
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1、函數(shù)其實(shí)是把某個(gè)功能的代碼封裝到一個(gè)代碼塊中,用來為某個(gè)重復(fù)使用的功能做調(diào)用的一個(gè)代碼塊,可以稱為一個(gè)函數(shù)的代碼封裝。可以在自定義函數(shù)的小括號(hào)中傳入多個(gè)參數(shù)。
2、形參:在定義函數(shù)時(shí),小括號(hào)中的參數(shù)名稱。實(shí)參:在函數(shù)名稱的小括號(hào)中,傳入實(shí)際的值代替了形參的這個(gè)值。函數(shù)可以有返回值(使用return進(jìn)行返回),也可以沒有返回值。
3、形參可以當(dāng)做函數(shù)內(nèi)部的一個(gè)變量使用,往往只在函數(shù)內(nèi)部進(jìn)行使用,不影響函數(shù)外部的相同名稱的變量。
4、在函數(shù)內(nèi)部可以返回某個(gè)值。直接在函數(shù)內(nèi)部退出來,而不再繼續(xù)執(zhí)行函數(shù)下面的代碼。
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在前面已經(jīng)多次提到函數(shù)這個(gè)概念,之所以沒有解釋什么是函數(shù),是因?yàn)槌绦蛑械暮瘮?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(yùn)行結(jié)果:11
如上例中的x是函數(shù)f(x)的參數(shù),有時(shí)也被稱為形式參數(shù)(簡(jiǎn)稱形參),在函數(shù)被調(diào)用時(shí),x被具體的值3替換y就是函數(shù)的返回值,這個(gè)值3也被稱為實(shí)際參數(shù)(簡(jiǎn)稱實(shí)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(shí)不用賦給參數(shù)值。
函數(shù)也可以有多個(gè)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(rèn)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(rèn)值。例如:
def f(x,y=3):
z=x**2+y**2
return z
若調(diào)用時(shí)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(shí)參數(shù)列表為(2),即x賦值為2,y賦值省缺,則y使用默認(rèn)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(gè)函數(shù),即“先調(diào)用后定義”,這也是回調(diào)函數(shù)的特點(diǎn)。
如果無法預(yù)知參數(shù)的個(gè)數(shù),可以在參數(shù)前面加上*號(hào),這種參數(shù)實(shí)際上對(duì)應(yīng)元組類型。譬如,參會(huì)的人數(shù)事先不能確定,只能根據(jù)與會(huì)人員名單輸入:
def func(*names):
print('今天與會(huì)人員有:')
for name in names:
print(name)
func('張小兵','陳曉梅','李大海','王長(zhǎng)江')
運(yùn)行后,輸出結(jié)果為:
今天與會(huì)人員有:
張小兵
陳曉梅
李大海
王長(zhǎng)江
參數(shù)為字典類型,需要在參數(shù)前面加上**號(hào)。
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(gè)有趣的實(shí)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(gè)實(shí)參賦給前三個(gè)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(gè)程序,也就是說,全局變量可以在整個(gè)程序中可以訪問。
下面通過實(shí)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(yùn)行結(jié)果:
a的初值: 1
a現(xiàn)在的值是: 2
這個(gè)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(yùn)行程序1時(shí)出現(xiàn)如下錯(cuò)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(cuò)誤。首先定義了一個(gè)全局變量a并賦值為1,又定義了一個(gè)函數(shù)a_add(),函數(shù)內(nèi)的語句a+=1就是出錯(cuò)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(cuò)誤提示看,這個(gè)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(yàn)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(cuò)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(gè)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(yùn)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(yùn)行結(jié)果:
a的初值: 1
a現(xiàn)在的值是: 2
對(duì)比程序4和程序3不難發(fā)現(xiàn),其實(shí)程序4只是簡(jiǎn)單的把函數(shù)的參數(shù)x變成了a,這個(gè)a的實(shí)質(zhì)和程序3中的x還是一樣的。這進(jìn)一步證實(shí),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(yùn)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(gè)定義“global a”,此時(shí)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(jǐn)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(jì)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(yùn)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(gè)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(gè)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(diǎn)。
python中eval函數(shù)作用如下:
1、計(jì)算字符串中有效的表達(dá)式,并返回結(jié)果。
2、將字符串轉(zhuǎn)成相應(yīng)的對(duì)象(如list、tuple、dict和string之間的轉(zhuǎn)換)。
3、將利用反引號(hào)轉(zhuǎn)換的字符串再反轉(zhuǎn)回對(duì)象。
函數(shù)作用域:eval()函數(shù)并不會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的作用域,并且它的作用域就是它所在的作用域,有時(shí)候需要將eval()函數(shù)的作用域設(shè)置為全局,當(dāng)然可以將eval()在全局作用域中使用,這個(gè)時(shí)候可以用window.eval()的方式實(shí)現(xiàn)。
參數(shù)情況:
(1)如果參數(shù)是一個(gè)表達(dá)式,eval() 函數(shù)將執(zhí)行表達(dá)式。
(2)如果參數(shù)是Javascript語句,eval()將執(zhí)行 Javascript 語句。
注意:如果執(zhí)行結(jié)果是一個(gè)值就返回,不是就返回undefined,如果參數(shù)不是一個(gè)字符串,則直接返回該參數(shù)。
python中,變量的作用域要弄清楚。只有module、class、def、lambda才會(huì)引入作用域,其他的代碼塊是不會(huì)引入作用域的。
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圖一中,你在函數(shù)中聲明了d為全局變量,但這樣是無效的,程序運(yùn)行結(jié)果,已經(jīng)說明這一點(diǎn)。
global這個(gè)關(guān)鍵字,是用來“在函數(shù)中修改全局變量值”的聲明,而不是“在局部函數(shù)中定義一個(gè)全局變量”的聲明。這里要注意一下。
你可以再局部函數(shù)外面聲明變量d,再加上你原先的函數(shù),就可以修改、訪問這個(gè)變量了。
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在類中函數(shù)的變量,作用域只在函數(shù)中。圖二中,jian這個(gè)變量分別在yu(),yu1()兩個(gè)函數(shù)中,是處于不同的定義域中的,是不能相互訪問的。
所以,在各自函數(shù)中,只有先定義了jian變量,才能再使用。
如果想在yu1()中訪問yu()中的jian變量,就需要將jian變量變成全局變量,即在class中定義一個(gè)全局變量jian,這樣yu1(),yu()函數(shù)都可以訪問了