函数的定义和调用
Python 中,定义函数的语法如下:
def 函数名 ([参数列表]) :
'''文档字符串'''
函数体/若干语句
形参和实参
【操作】定义一个函数,实现两个数的比较,并返回较大的值
文档字符串(函数的注释)
程序的可读性最重要,一般建议在函数体开始的部分附上函数定义说明,这就是“文档字符串”,也有人成为“函数的注释”。我们通过三个单引号或者三个双引号来实现,中间可以加入多行文字进行说明
返回值
return 返回值要点:
1. 如果函数体中包含 return 语句,则结束函数执行并返回值;
2. 如果函数体中不包含 return 语句,则返回 None 值。
3. 要返回多个返回值,使用列表、元组、字典、集合将多个值“存起来”即可。
【操作】定义一个返回两个数平均值的函数
函数也是对象,内存底层分析
Python 中,“一切都是对象”。实际上,执行 def 定义函数后,系统就创建了相应的函数对象。我们执行如下程序,然后进行解释:
变量的作用域(全局变量和局部变量)
变量起作用的范围称为变量的作用域,不同作用域内同名变量之间互不影响。变量分为:全局变量、局部变量
全局变量:
1. 在函数和类定义之外声明的变量。作用域为定义的模块,从定义位置开始直到模块
结束。
2. 全局变量降低了函数的通用性和可读性。应尽量避免全局变量的使用。
3. 全局变量一般做常量使用。
4. 函数内要改变全局变量的值,使用 global 声明一下
局部变量:
1. 在函数体中(包含形式参数)声明的变量。
2. 局部变量的引用比全局变量快,优先考虑使用。
3. 如果局部变量和全局变量同名,则在函数内隐藏全局变量,只使用同名的局部变量
局部变量和全局变量效率测试
局部变量的查询和访问速度比全局变量快,优先考虑使用,尤其是在循环的时候。在特别强调效率的地方或者循环次数较多的地方,可以通过将全局变量转为局部变量提高运行速度。
【操作】测试局部变量和全局变量效率
结果:
参数的传递
可变对象有:字典、列表、集合、自定义的对象等
不可变对象有:数字、字符串、元组、function 等
传递可变对象的引用
传递参数是可变对象(例如:列表、字典、自定义的其他可变对象等),实际传递的还是对象的引用。在函数体中不创建新的对象拷贝,而是可以直接修改所传递的对象
传递不可变对象的引用
传递参数是不可变对象(例如:int、float、字符串、元组、布尔值),实际传递的还是对象的引用。在”赋值操作”时,由于不可变对象无法修改,系统会新创建一个对象
运行结果:
显然,通过 id 值我们可以看到 n 和 a 一开始是同一个对象。给 n 赋值后,n 是新对象。
浅拷贝和深拷贝
为了更深入的了解参数传递的底层原理,我们需要讲解一下“浅拷贝和深拷贝”。我们可以使用内置函数:copy(浅拷贝)、deepcopy(深拷贝)。
浅拷贝:不拷贝子对象的内容,只是拷贝子对象的引用。
深拷贝:会连子对象的内存也全部拷贝一份,对子对象的修改不会影响源对象
传递不可变对象包含的子对象是可变的情况
参数的几种类型
位置参数
函数调用时,实参默认按位置顺序传递,需要个数和形参匹配。按位置传递的参数,称为:“位置参数”。
【操作】测试位置参数
默认值参数
我们可以为某些参数设置默认值,这样这些参数在传递时就是可选的。称为“默认值参数”。默认值参数放到位置参数后面。
【操作】测试默认值参数
命名参数
我们也可以按照形参的名称传递参数,称为“命名参数”,也称“关键字参数”。
【操作】测试命名参数
可变参数
可变参数指的是“可变数量的参数”。分两种情况:
1. *param(一个星号),将多个参数收集到一个“元组”对象中。
2. **param(两个星号),将多个参数收集到一个“字典”对象中。
【操作】测试可变参数处理(元组、字典两种方式)
强制命名参数
在带星号的“可变参数”后面增加新的参数,必须在调用的时候“强制命名参数”。
【操作】强制命名参数的使用
lambda 表达式和匿名函数
lambda 表达式可以用来声明匿名函数。lambda 函数是一种简单的、在同一行中定义函数的方法。lambda 函数实际生成了一个函数对象。
lambda 表达式只允许包含一个表达式,不能包含复杂语句,该表达式的计算结果就是函数的返回值
eval()函数
功能:将字符串 str 当成有效的表达式来求值并返回计算结果
语法: eval(source[, globals[, locals]]) -> value
参数:
source:一个 Python 表达式或函数 compile()返回的代码对象
globals:可选。必须是 dictionary
locals:可选。任意映射对象
eval 函数会将字符串当做语句来执行, 因此会被注入安全隐患。 比如: 字符串中含有删除文件的语句。 那就麻烦大了。 因此, 使用时候, 要慎重! ! !
递归函数
递归函数指的是:自己调用自己的函数,在函数体内部直接或间接的自己调用自己。递归类似于大家中学数学学习过的“数学归纳法”。 每个递归函数必须包含两个部分:
1. 终止条件
表示递归什么时候结束。一般用于返回值,不再调用自己。
2. 递归步骤
把第 n 步的值和第 n-1 步相关联
递归函数由于会创建大量的函数对象、过量的消耗内存和运算能力。在处理大量数据时,谨慎使用。
嵌套函数(内部函数)
嵌套函数:
在函数内部定义的函数!