python3 入門 (三) 函數與lambda表達式、閉包

函數 是組織好的、可重復使用的、用來實現單一或相關聯功能的代碼段。

 

• 函數代碼塊以def關鍵詞開頭，后接函數標識符名稱和圓括號()
• 任何傳入參數和自變量必須放在圓括號中間。圓括號之間可以用於定義參數
• 函數的第一行語句可以選擇性地使用文檔字符串—用於存放函數說明
• 函數內容以冒號起始，並且縮進
• Return[expression]結束函數，選擇性地返回一個值給調用方。不帶表達式的return相當於返回 None

 

函數的定義：

def test0():
    "函數_文檔字符串"
    print('函數內部')

print(test0.__doc__)  # 函數_文檔字符串

 

若采用默認參數定義函數，調用函數時，缺省參數的值如果沒有傳入，則被認為是默認值：

def test1(arg1='參數一', arg2='參數二'):
    print('arg1:'+arg1)
    print('arg2:'+arg2)

test1()  # arg1:參數一  arg2:參數二

# 默認情況下，參數值和參數名稱是按函數聲明中定義的的順序匹配起來的
test1('ice', 'cream')  # arg1:ice  arg2:cream
test1(arg2='cream', arg1='ice')  # arg1:ice  arg2:cream

 

不定長參數。加了星號（*）的變量名會存放所有未命名的變量參數。選擇不多傳參數也可：

def test2(*args, param):
    print(len(args))
    for arg in args:
        print(arg)
    print(param)

test2(1, 2, 3, 4, param='This is param')


def test3(param, *args):
    print(param)
    print(len(args))
    for arg in args:
        print(arg)

test3('This is param', 1, 2, 3, 4)

 

所有參數（自變量）在Python里都是按引用傳遞。如果在函數里修改了參數，那么在調用這個函數的函數里，原始的參數也被改變了

def test4(mylist):
    print(mylist)
    mylist.clear()
    print(mylist)

mylist = [1, 2, 3, 4]
test4(mylist)
print(mylist)

# 輸出：
# [1, 2, 3, 4]
# []
# []

 

return語句[表達式]退出函數，選擇性地向調用方返回一個表達式。不帶參數值的return語句返回None

def test5():
    return (1, 2, 3, 4)


def test6():
    return 1, 2, 3, 4


def test7():
    return [1, 2, 3, 4]

result = test5()
print(result)  # (1, 2, 3, 4)

result = test6()
print(result)  # (1, 2, 3, 4)

result = test7()
print(result)  # [1, 2, 3, 4]

 

內部函數。函數體內可以再定義函數：

 1 def outerFunc():
 2     print('Outer Funtion') 3 def innerFunc(): 4 print('Inner Function') 5  innerFunc() 6 7 outerFunc() 8 9 # 輸出： 10 # Outer Funtion 11 # Inner Function

 

函數變量作用域

 

定義在函數內部的變量擁有一個局部作用域，定義在函數外的擁有全局作用域。

局部變量只能在其被聲明的函數內部訪問，而全局變量可以在整個程序范圍內訪問。調用函數時，所有在函數內聲明的變量名稱都將被加入到作用域中

temp = 'ice cream'

def test8():
    "全局變量可以在整個程序范圍內訪問"
    print(temp)


def test9():
    inner_temp = 'ice'
    print(inner_temp)

print(temp)  # ice cream
test8()  # ice cream
test9()  # ice


# 局部變量只能在其被聲明的函數內部訪問
print(inner_temp)  # 報錯  name 'inner_temp' is not defined

def test10():
    print(temp)  # 報錯  local variable 'temp' referenced before assignment
    temp = 'ice'
    print(temp)

 

 

Python閉包

如果在一個內部函數里，對在外部作用域（但不是在全局作用域）的變量進行引用，那么內部函數就被認為是閉包（closure）。一個閉包就是你調用了一個函數A，這個函數A返回了一個函數B給你。這個返回的函數B就叫做閉包。你在調用函數A的時候傳遞的參數就是自由變量

def FuncX(x):
    def FuncY(y):
        return x * y
    return FuncY

tempFunc = FuncX(3)
result = tempFunc(5)
print(result)  # 15

result = FuncX(3)(5)
print(result)  # 15

 

 

匿名函數

python 使用 lambda 表達式來創建匿名函數

 

• lambda只是一個表達式，函數體比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函數擁有自己的名字空間，且不能訪問自有參數列表之外或全局名字空間里的參數
• 雖然lambda函數看起來只能寫一行，卻不等同於C或C++的內聯函數，后者的目的是調用小函數時不占用棧內存從而增加運行效率

 

lambda函數的語法只包含一個語句： lambda [arg1 [,arg2,.....argn]]:expression 

使用如下：

square = lambda x : x**2
print(square(3))  # 9

sum = lambda  x, y : x + y
print(sum(2, 3))  # 5

 

 

內置函數filter的使用：

官方文檔內容如下：

filter(function, iterable)

Construct an iterator from those elements of iterable for which function returns true. iterable may be either a sequence, a container which supports iteration, or an iterator. If function is None, the identity function is assumed, that is, all elements of iterable that are false are removed.

 

function參數可傳入None、函數、lambda表達式，iterable參數傳入一個可迭代對象。

若function參數為None：返回可迭代對象中所有不為False的元素

若function參數為函數或lambda表達式：返回  將元素作為函數參數、函數返回值為True  的元素

reslut = filter(None, [1, 0, False, True])
print(list(reslut))  # [1, True]

def odd(num):
    return num % 2

reslut = filter(odd, range(10))
print(list(reslut))  # [1, 3, 5, 7, 9]

reslut = filter(lambda num: num % 2, range(10) )
print(list(reslut))  # [1, 3, 5, 7, 9]