函數
叫 子過程或子程序 描敘的更為貼近實際應用場景
這和數學中的函數實現上不同但語義上相識,如 f(x) = expressiom, 給定一個確定的輸入必然返回一個確定的輸出
數學中函數的關系是通過代數方程確定的,計算機中的函數關系通過 表達式語句確定的,計算機可以完成數學中函數的
表達,並且遠比數學中的函數要強大,數學中完成的僅僅是計算問題,計算機不僅僅完成計算還能同時自動完成相關聯的
運算與許多系統級別的工作
在學習函數之前,我們理解這個場景,比如你在畫畫,你需要什么?一支畫筆和一張白紙就足夠了,類比
計算機程序,你需要一個空文本文件和往空文本文件中寫入程序,文本編輯器就是那支畫筆,空白文件就是那張白紙,
畫畫中,我們要熟知幾種圖形與線條,在程序中我們要熟知函數、類、變量、循環分支,這些都是構成程序的基本構件
函數定義
def ...(param, ...): ... return expression, ...
1. 關鍵字def引入一個函數定義,后面跟函數名稱和函數的參數列表,然后最后以:作為結尾,下一行縮進表示函數體
2. 定義的語義是創建了一個東西然后給予這個東西一個名字,然后后面某個時候可以通過名字來引用這個東西,要想用
某個東西,就需要創建這個東西並給他一個名字
3. 調用函數 ...(param, ...),這個過程又被稱為執行函數,函數調用和函數執行時一個意思,要真有個區別
函數調用是傳遞實際參數給函數,函數執行時執行函數體
4. return 語句從函數中返回結果值,也就是函數的輸出,可以時一個值,也可以時多個值,如果沒有return語句則函數返回 None
def compare(one, two): """比較兩個字符串,忽略大小寫 如果一樣則返回True, 否則返回False""" res = one.lower() == two.lower() return res str_one = "123XXX" str_two = "123xxx" # 比較兩個字符串是否一致 res = compare(str_one, str_two) print(res)
形參 和 實參
形參
函數定義時候使用,只存在名稱,沒有具體的值,但可以在函數體內參與運算,很特殊,類似數學中的代數運算
實參
函數調用時候使用,需要傳遞具體的值給函數定義的形參
函數調用過程中傳遞參數的幾種方式
1. 位置參數,通過實參索引位置與形參索引位置依次賦值,等價於多重賦值
2. 關鍵字參數,通過形參名稱指定實參值的形式
3. 解包序列提供位置參數,解包字典提供關鍵字參數
def compare(one, two): """比較兩個字符串,忽略大小寫 如果一樣則返回True, 否則返回False""" res = one.lower() == two.lower() return res str_list = ["123XXX", "123xxx"] # 解包序列獲取位置參數,要求序列中元素個數必須和函數定義的位置參數個數一模一樣 res = compare(*str_list) print(res) str_dict = { "one": "123XXX", "two": "123xxx" } # 解包字典獲取關鍵字參數,要求字典中的key要和函數定義的形參名稱一一對應 res = compare(**str_dict) print(res)
函數定義中形參的幾種形式
# 形參的定義控制函數調用時候參數的傳遞方式
1. 必傳參數
2. 默認參數,在函數定義過程中計算的,只會執行一次,這對形參默認值時時可變類型時候顯得重要
3. 可變參數(又叫收集參數、非固定參數)
4. 僅限位置參數、僅限關鍵字參數、位置或關鍵字參數
def beg_sum(one, two, *num, **kwargs): """對兩數求和,如果、num有則加上num中數""" res = one + two if not num: return res res += sum(num) # 輸出kwars參數 print(kwargs) return res # 通過位置參數傳遞參數 res = beg_sum(1, 3, 77, 99, 99) print(res) # 通過關鍵字參數傳遞參數 res = beg_sum(one=1, two=2, three=4) print(res)
細心觀察函數,你會發現,函數就是一個架子(框架),定義了輸入,也定義了輸出,至於中間的函數邏輯需要根據
具體的業務場景寫語句邏輯
函數的語法糖形式又稱為匿名函數
# lambda 表達式,返回的時函數對象,主要用於一些內置的函數,如 map reduce filter sort
# 應用於對可迭代對象中元素的簡單處理
# lambda 表達式只限於單行表達式
# lambda 函數並特殊,只是普通def函數的簡寫,一種語法上的便捷,就好像吃了糖一樣,甜甜的,所有叫做語法糖
nums = [10, 2, 3, 4, 6, 7, 8] # 過濾掉 小於等於3的 want_nums = filter(lambda x: x > 3, nums) print(list(want_nums))
函數標注
# 參數和返回值的元信息,類似靜態語言的參數的類型與返回值類型,但不同的是Python的標注信息僅僅是提示,不做
參數類型檢查,保存在函數元信息的 __annotations__以字典形式存放
def compare(one: str, two: str) -> int: """比較兩個字符串,忽略大小寫 如果一樣則返回True, 否則返回False""" res = one.lower() == two.lower() return res str_one = "123XXX" str_two = "123xxx" # 比較兩個字符串是否一致 res = compare(str_one, str_two) print(res) # 打印函數元信息,函數標注 print(compare.__annotations__)
所有名稱遵守同樣的規范
# [a-zA-Z][a-zA-Z0-9]*
# 基本上都是英文單詞和英文單詞的縮寫或簡寫
# 不能是關鍵字或內置函數名稱
聲明 = 定義 = 創建
元數據 任何數據都有元數據
對數據的特征描敘,又叫元信息
例如數字 1 其元數據:
a. int類型
b. 支持數值運算 + - * / // %
c. 邏輯值為真
... 具有意義的特征信息
小明 元數據
身高
體重
年齡
學歷
...
Python 中並不存在變量聲明這么一說,只存在變量賦值
形式 varname = expression
# 等號左邊的是變量賦值,會首先查找當前作用域中的變量,如果沒找到,則新建一個變量varname,如果找到則修改其值
# 但是在 expression 中的變量,更確切的說是參與表達式運算的變量,這就存在變量引用,這個變量引用會首先找當前局部作用域中該行語句之前創建的變量,如果沒有找到,則找外一層的局部變量,依次往上找,並不會往下找,一直找到全局變量,也就是定義在模塊中的變量,還找不到則去找內置名稱
# expression 中變量,稱為變量引用,變量引用的查找過程 當前作用域 > 外層函數的作用域 > 全局作用域 > 內置名稱, 只要在某一級找到,則停止查找返回確切的值
# Python中也不存在常量這么概念,我們可以約定變量名大寫就是語義上實現常量
構成作用域的在Python中只要函數、模塊、內置名稱、類