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

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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

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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

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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:

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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

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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

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结果:Python之函数基础

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

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

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传递不可变对象的引用

传递参数是不可变对象(例如:intfloat、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

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运行结果:Python之函数基础

显然,通过 id 值我们可以看到 n 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

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传递不可变对象包含的子对象是可变的情况

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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

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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

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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

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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)

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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

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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

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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

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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。

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嵌套函数(内部函数)

嵌套函数:
在函数内部定义的函数!

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