Python函数的基础知识

函数是一段具有特点功能的、可重用的语句组。（将代码封装起来）　

定义：def（定义一个函数）关键词开头，空格之后接函数名称和圆括号(),最后还有一个“：”。

　　　def是固定的，不能变，必须是连续的def三个字母，不能分开。

　　　空格  为了将def关键字和函数名称分开，必须空。

　　　函数名：函数名只能包含字符串、下划线和数字且不能以数字开头。虽然函数名可以随便起，但我们给函数起名字还是要尽量简短，并表达函数功能。

　　　括号：必须要有；

注释：每一个函数都应该对功能和参数进行相应的说明，应该写在函数下面第一行。以增强代码的可读性。

调用：就是函数名()一定要加上括号。

#函数定义
def my_len():
    """计算s1的长度"""
    s1 = "hello world"
    length = 0
    for i in s1:
        length = length+1
    print(length)

#函数调用  
my_len()
函数的定义和调用
注：只定义函数而不调用，函数就不执行。

函数的返回值

在调用python自带的len函数时，必须用一个变量来接收这个值。

str_len=len('hello,word')

使用自己写的函数也可以做到这一点

# 函数定义
def my_len():
    s1='hello world'
    length=0
    for i in s1:
        length=length+1
    print(length)
str_len=my_len()  #函数调用
print('str_len:%s'%str_len)
# 11
# str_len:None  说明这段代码什么都没有返回。

在写函数的时候，要尽量以功能为向导，结果最好不要直接在函数中打印出来。

关键字return的作用

1、返回一个值

2、终止一个函数的继续

def my_len():  # 函数名的定义
    s1='hello world'
    length=0
    for i in s1:
        length=length+1
    return length  # 函数的返回值
str_len=my_len()  #函数的调用以及返回值的接收
print(str_len)
# 11

在没有返回值的时候：

1、不写return与写入return None的效果相同，返回的只都是None　　　　　　　　　　

2、只写一个return后面不加任何东西的时候与写return None的效果一样

返回多个值：

1、当用一个变量接收返回值的时候，收到的是一个元组。这是因为在python中把用逗号分割的 多个值认为是一个元组。

2、当返回值有多个变量接收，那么返回值的个数应该和接收变量的个数完全一致。

3. return还有一个特殊的用途，一旦执行到return，后面的语句就不在执行了（结束一个函数）。（和break类似但有区别，break是跳出循环，如果循环后有代码则继续执行。return是结束整个函数）

4.如果在函数中有多个return，只执行第一个return。

 

###########
def func():
    return "a" , "b"   #返回多个值时接收到的是一个元组
c = func() # c接收的是一个元组
print(c)
##('a', 'b')

#返回多个值，用多个变量接收(接收的变量数与返回值的个数要一致)
def func():
    return "a" , "b" , "c"
d , e , f = func()
print(d , e , f)
##a b c

def func():
    return [1,2,3]
a , b , c = func() #列表和元组是可以解包的
print(a,b,c)
##1 2 3

返回的字典类型有点意外：

def func():
    return {"name":"span"}
dic = func() #需要字典类型来接收，而不能直接用k,v，字典解包解出来的只是键
print(dic)
##{'name': 'span'}

##return扩展
def f(L):  #L为形式参数，接收参数
    if len(L)>4:
        return True
    else:
        return False
s=[1,2,3,4]
dic={5,6,7,8,9}
print(f(s)) #s为实际参数，给参数的过程就是传参（argument）
print(f(dic))
# False
# True

函数的参数：

#函数定义
def fun(s):
    count=0
    for i in s:
        count+=1
    return count
#函数调用
str=fun('jshdjkshkdhsk')
print(str)
#13
在上述代码中，告诉了fun函数要计算的字符串是谁，这个过程就是传递参数，简称传参；在调用函数时传递的这个'jshdjkshkdhsk'和定义函数时的s就是参数。

实参与形参：

在调用函数时传递的'jshdjkshkdhsk'被称为实际参数，因为这是实际要交给函数的内容，简称实参

定义s的时候，s只是一个变量的名字，被称为形式参数，因为在定义函数的时候它只是一个形式，表示这里有一个参数，简称形参。

在传递多个参数：多个函数分别可以使用任意数据类型

按照关键字传参数和按照位置传参数是可以混用的，但是首先都是按位置传，之后再是按关键字传的；按照位置传完该接收的参数只能接收一个值，不接受或者重复接收。

 

 

###传递两个参数的情况

def my_sum(a,b):#有两个参数就该传两个参数，1对应a;2对应b (这样的参数就称为位置参数)
    res = a + b
    return res
ret = my_sum(1,2)
print(ret)
#3

#站在传参（实参）的角度
    #按照位置传参
    #按照关键字传参
    #混着用也可以，但必须是先按照位置传参，再按照关键字传参
　　 #不能给一个变量传多个值

def my_sum(a,b):
    print(a,b)
    res = a + b
    return res

ret = my_sum(1,b=2)
print(ret)
##
1 2
3

def my_sum(a,b):
    print(a,b)
    res = a + b
    return res

ret = my_sum(b=2,a=1)
print(ret)

##
1 2
3

 

 

 

###站在形参的角度上：

　　#位置参数：必须传（有几个参数就传几个，不能多传和少传）

　　#默认参数，可以不传，如果不传就按默认的参数，如果传了就按传了的值

####在调用函数的时候：

　　#若按照位置传，直接写参数的值

　　#若按照关键字传，关键字=值

###定义函数的时候

　　#位置参数

　　#默认参数，关键字参数。 参数名=值

　　#在定义参数时必须先定义位置参数再定义默认参数

　　#动态参数（*args）,可以接收任意多个参数，组织成一个元组

　　#动态参数（**kwargs)，接收的是按照关键字传参的值，组织成一个字典

　　#args必须在kwargs之前

######接收参数的先后顺序：位置参数、*args、默认参数、**kwargs#############

 ###默认参数：是可以不传的参数，在不传参数的情况下可以使用默认值；如果传了，就会使用传的值

def classmate(name,sex='男'):
    print('姓名：%s,性别：%s' %(name,sex))
classmate('张三')
classmate('李四')
classmate('翠花','女')

# 姓名：张三,性别：男
# 姓名：李四,性别：男
# 姓名：翠花,性别：女

默认参数 魔性用法：默认参数尽量避免使用可变数据类型（默认参数的陷阱）

def func(L=[]):  # 相当于在def之前先定义了一个str=[],再将str赋值给L,如果不传参数就共用这个数据类型
    L.append(2)
    print(L)
func()
func()
func()
func()

# [2]
# [2, 2]
# [2, 2, 2]
# [2, 2, 2, 2]

def fun(L=[]):  # 相当于在def之前先定义了一个str=[],再将str赋值给L
    L.append(2)
    print(L)
fun([])
fun([])
fun([])
fun([])
#[2]
# [2]
# [2]
# [2]

##################################

def func(k,d={}): #参数有可变数据类型如列表、字典等，如果不给可变数据类型赋值，则一直用的是同一个列表或字典
    d[k] = "V"
    print(d)

func(1)
func(2)
func(3)
###
{1: 'V'}
{1: 'V', 2: 'V'}
{1: 'V', 2: 'V', 3: 'V'}

动态参数：

1、*args：接收所有按照位置传的参数。

#动态参数def func(*args):  # 在参数前面加个*，这个参数就变成了动态参数
def func(*args):
    print(args)  # 使用的时候，所有接收过来的参数都被组织成一个元组的形式
func(2,3,4,'span',[1,2,3])
##(2, 3, 4, 'span', [1, 2, 3])


###*args只能接收按位置传参，按照关键字传参就接收不到

def func(*args,L=[]):
    print(args,L)  # 使用的时候，所有接收过来的参数都被组织成一个元组的形式
func(2,3,4,'span',L=[1,2,3])
##(2, 3, 4, 'span') [1, 2, 3]

#位置参数  动态参数  默认参数
def func(a,b,c,*args,key='key'):  # 在参数前面加个*，这个参数就变成了动态参数
    print(a,b,c)
    print(key)
    print(args)  # 使用的时候，所有接收过来的参数都被组织成一个元组的形式
func(2,3,4,'span',[1,2,3],'xiaoming')

##
2 3 4
key
('span', [1, 2, 3], 'xiaoming')

##累加器

def sum(*args): ##多个动态参数累加
    res = 0
    for i in args:
        res += i
    return res

ret = sum(3,4,5)
print(ret)
#12

 2、**kwargs：按照所有接收关键字传的参数。　

def func(**kwargs):
    print(kwargs) 
func(a=1,b=2,c=3)
func(a=100)
##
{'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
{'a': 100}

##无敌用法：　

def func(*args,**kwargs): #能接收无限多个位置参数和关键字参数
    print(args,kwargs)
func(1,2,3,a=1,b=2,c=3)   #必须先传位置参数再传关键字参数
##
(1, 2, 3) {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}

######接收参数的先后顺序：位置参数、*args、默认参数、**kwargs#############

## *args的魔性用法：

def sum(*args):  # 站在形参的角度上，*args的作用是聚合，将传入的参数转变成元组的形式
    print(args)
    sun=0
    for i in args:
        sun+=i
    return sun
L=[1,2,34,5]
print(sum(*L))  # 站在实参的角度上，*L是将列表L按顺序打散之后变成将列表中的每个元素分别输出
##
(1, 2, 34, 5)
42

##**kwargs的魔性用法：

def func(**kwargs):#聚合
    print(kwargs)

func(c=3,d=5)
dic={'a':1,'b':4}
func(**dic) #打散
# {'c': 3, 'd': 5}
# {'a': 1, 'b': 4}

 ####三元运算符

 三元运算符 
a=1
b=7
c=0
if a>b:
    c=a
else:
    c=b
print(c)

#与以下的代码的作用效果相同(三元运算表达式)
c=0
a=1
b=7
c=a if a>b else b  #如果a>b成立，则c=a,否则c=b
print(c)

NAMESPACE 命名空间，名称空间

局部命名空间：定义函数都拥有自己的命名空间(局部命名空间可以有多个)。（函数内部定义的变量名，当调用函数的时候才会产生这个名字空间，随着函数的结束这个名字空间又消失）

##多个函数应该拥有多个局部的名字空间，且不互相共享。

 

def  func1():
    a = 1

def func2():
    print(a)

func2()
##
NameError: name 'a' is not defined

 

 

 

全局命名空间：写在函数外面的变量名和函数名（全局命名空间，是在程序从上到下执行的过程中依次加载进内存里的，放置了全局变量名和函数名）

内置命名空间：python解释器启动之后就可以使用的名字（Python解释器一启动就能认识的函数，这些函数就存放在内置命名空间里，这些函数（内置的名字）在解释器启动时加载到内存里）

########################################################################################################################################

作用域：

全局作用域：-----作用在 全局-------内置和全局名字空间中的名字都属于全局作用域

局部作用域：-------作用在局部-------函数（局部名字空间中的名字）

 

#######################################################################################################################################

Python的解释器要运行起来

加载顺序：

先加载所有内置命名空间中的名字，然后按照顺序加载全局命名空间中的名字。

局部命名空间中的名字：在调用函数的时候产生，并且随着调用的结束而消失。

###1.在局部可以使用全局和内置命名空间中的名字

###2.在全局可以使用内置命名空间中的名字，但不能使用局部命名空间中的名字（当定义的函数执行完后局部空间就被释放了，消失了）

###3.在内置不能使用全局和局部的名字

（依赖倒置原则，上层模块只能依赖下层模块。反之则不可！）

##例：

例如：max()本身是个内置函数

print(max([1,2,3]))
#3

如果定义一个和内置函数相同名字的函数，则执行定义的函数（全局名字空间的函数，当自己有的时候就不找上级要，如果自己没有就找最近的上级要，如果在没有就找更上级要！）

def max(L):
    print("In max function!")

print(max([1,2,3]))
##
In max function! #执行的是定义的函数（虽然和内置函数同名）
None #由于没有返回值，所以打印的是None

 

作用域：一个名字可以使用的区域。局部作用域可以使用全局作用域中的变量，而全局作用域不能使用局部作用域中的变量；在局部作用域中还可以嵌套更小的局部作用域。

全局作用域：内置名字空间和全局名字空间中的名字属于全局作用域

局部作用域：局部名字空间中的名字属于局部作用域（对于不可变数据类型，在局部只能查看全局作用域的变量，但是不能修改，如果要修改要在变量前加global）

作用域链：小范围作用域可以使用大范围的变量，但作用域链是单向的，不能反向应用。

globals():保存了在全局作用域中的名字和值；

globals和locals方法：小范围可以使用大范围的，但是不能修改，如果想要修改，可以使用global关键字，但是要尽量避免使用，这是因为使用global之后会将全局变量修改掉，这样可能会使其他的要使用原来的全局变量的函数发生变化。（globals()永远打印全局，locals（）输出什么要看它出现在什么位置）

locals():保存了当前作用域中的变量，其中的内容会根据执行的位置来决定作用域中的内容，如果是在全局执行，打印的结果会与globals打印的结果一致。

n=1
def func():
    global n  # 在加入这句话之前函数func中没有定义n，会报错。
    n += 1
func()
print(n) #如果在一个局部内声明了一个global变量，这个变量在全局有效

#2
PS：是要尽量避免使用，这是因为使用global之后会将全局变量修改掉，这样可能会使其他的要使用原来的全局变量的函数发生变化。

##locals（）

a = 1
b = 2
def func():
    x = "aaa"
    y = "bbb"
    print(locals())  #使用locals（）可以查看局部空间里的所有名字
func()
print（globals()）　　#使用globals()不仅能够查看全局名字空间里的名字，还可以查看内置名字空间里的名字
##
{'y': 'bbb', 'x': 'aaa'}

{'__name__': '__main__', '__doc__': None, '__package__': None, '__loader__': <_frozen_importlib_external.SourceFileLoader object at 0x00000224A85F8828>, '__spec__': None, '__annotations__': {}, '__builtins__': <module 'builtins' (built-in)>, '__file__': 'C:/Users/Dell/PycharmProjects/s9/day10/函数进阶.py', '__cached__': None, 'a': 1, 'b': 2, 'func': <function func at 0x00000224A84F2E18>}

##locals（）；globals()

a = 1
b = 2
def func():
    x = "aaa"
    y = "bbb"
func()
print(globals())
print(locals())#本地的
(输出的结果一样，如果locals（）放在全局，打印的就是全局，如果放在局部就是局部)
###
{'__name__': '__main__', '__doc__': None, '__package__': None, '__loader__': <_frozen_importlib_external.SourceFileLoader object at 0x000002A1B06F8828>, '__spec__': None, '__annotations__': {}, '__builtins__': <module 'builtins' (built-in)>, '__file__': 'C:/Users/Dell/PycharmProjects/s9/day10/函数进阶.py', '__cached__': None, 'a': 1, 'b': 2, 'func': <function func at 0x000002A1B06A2E18>}
{'__name__': '__main__', '__doc__': None, '__package__': None, '__loader__': <_frozen_importlib_external.SourceFileLoader object at 0x000002A1B06F8828>, '__spec__': None, '__annotations__': {}, '__builtins__': <module 'builtins' (built-in)>, '__file__': 'C:/Users/Dell/PycharmProjects/s9/day10/函数进阶.py', '__cached__': None, 'a': 1, 'b': 2, 'func': <function func at 0x000002A1B06A2E18>}

## nonlcoal 变量名  修改最近的拥有该变量的外层函数的变量，不会影响全局。

n=0
def func():
    n=1
    def func2():
        nonlocal n  # 调用上一级函数中的n
        n+=1
    func2()
    print(n)  # n=2
func()
print(n)  # 使用全局变量中的n=0

# 2
# 0