Python入门基础：函数、类与对象

Python中的函数与Lambda表达式

Python 把函数也当成对象，可以从另一个函数中返回出来而去构建高阶函数，比如：

1. 参数是函数

2. 返回值是函数

函数

函数的定义：

1. 函数以def 关键词开头，后接函数名和圆括号()。

2. 函数执行的代码以冒号起始，并且缩进。

3. return [表达式] 结束函数，选择性地返回一个值给调用方。不带表达式的return相当于返回None。

函数的调用——就是你使用函数所带功能的引用。

函数的文档——对函数整个编写中包括功能等在内的说明文字。

函数参数

Python 的函数具有非常灵活多样的参数形态，既可以实现简单的调用，又可以传入非常复杂的参数。从简到繁的参数形态

如下：

1. 位置参数 (positional argument)——

def funcname(arg1): 参数在调用函数 (call function) 时位置要固定。

1. 默认参数 (default argument)——

def funcname(arg1, arg2=v): 默认参数 = 默认值，调用函数时，默认参数的值如果没有传入，则被认为是默认值；

默认参数一定要放在位置参数 后面，不然程序会报错。

Python 允许函数调用时参数的顺序与声明时不一致，因为 Python 解释器能够用参数名匹配参数值。

1. 可变参数 (variable argument)——

def functionname(arg1, arg2=v, *args): 可变参数就是传入的参数个数是可变的，可以是 0, 1, 2 到任意个，是不定长的参数。

可变参数，可以是从零个到任意个，自动组装成元组。

加了星号（*）的变量名会存放所有未命名的变量参数。

1. 关键字参数 (keyword argument)——

def functionname(arg1, arg2=v, *args, **kw): 关键字参数，可以是从零个到任意个，自动组装成字典。

和「关键字参数」的同异总结如下：可变参数允许传入零个到任意个参数，它们在函数调用时自动组装为一个元组 (tuple)；

关键字参数允许传入零个到任意个参数，它们在函数内部自动组装为字典 (dict)。

1. 命名关键字参数 (name keyword argument)——

def functionname(arg1, arg2=v, *args, *, nkw, **kw): 命名关键字参数，用户想要输入的关键字参数，定义方式是在nkw 前面加个分隔符 *。

如果要限制关键字参数的名字，就可以用「命名关键字参数」

使用命名关键字参数时，要特别注意不能缺少参数名。

6. 参数组合

在 Python 中定义函数，可以用位置参数、默认参数、可变参数、命名关键字参数和关键字参数，这 5 种参数中的 4 个都

可以一起使用，但是注意，参数定义的顺序必须是：

1. 位置参数、默认参数、可变参数和关键字参数。

2. 位置参数、默认参数、命名关键字参数和关键字参数。

要注意定义可变参数和关键字参数的语法：

1. *args 是可变参数， args 接收的是一个 tuple

2. **kw 是关键字参数， kw 接收的是一个 dict

命名关键字参数是为了限制调用者可以传入的参数名，同时可以提供默认值。定义命名关键字参数不要忘了写分隔符

* ，否则定义的是位置参数。

警告：虽然可以组合多达 5 种参数，但不要同时使用太多的组合，否则函数很难懂。

变量作用域

1. Python 中，程序的变量并不是在哪个位置都可以访问的，访问权限决定于这个变量是在哪里赋值的。

2. 定义在函数内部的变量拥有局部作用域，该变量称为局部变量。

3. 定义在函数外部的变量拥有全局作用域，该变量称为全局变量。

4. 局部变量只能在其被声明的函数内部访问，而全局变量可以在整个程序范围内访问。

当内部作用域想修改外部作用域的变量时，就要用到global 和nonlocal 关键字了。

内嵌函数：函数中的函数

闭包：1)、程的一个重要的语法结构，是一种特殊的内嵌函数。

2）、一个内部函数里对外层非全局作用域的变量进行引用，那么内部函数就被认为是闭包。

3)、包可以访问外层非全局作用域的变量，这个作用域称为 闭包作用域。

Lambda表达式

匿名函数的定义， Python 里有两类函数：

1. 第一类：用 def 关键词定义的正规函数

2. 第二类：用 lambda 关键词定义的匿名函数

python 使用 lambda 关键词来创建匿名函数，而非def 关键词，它没有函数名，其语法结构如下：lambda argument_list: expression

1. lambda - 定义匿名函数的关键词。

2. argument_list - 函数参数，它们可以是位置参数、默认参数、关键字参数，和正规函数里的参数类型一样。

3. : - 冒号，在函数参数和表达式中间要加个冒号。

4. expression - 只是一个表达式，输入函数参数，输出一些值。

注意：

1. expression 中没有 return 语句，因为 lambda 不需要它来返回，表达式本身结果就是返回值。

2. 匿名函数拥有自己的命名空间，且不能访问自己参数列表之外或全局命名空间里的参数。

匿名函数的应用

函数式编程 是指代码中每一块都是不可变的，都由纯函数的形式组成。这里的纯函数，是指函数本身相互独立、互不影，对于相同的输入，总会有相同的输出，没有任何副作用。

匿名函数 常常应用于函数式编程的高阶函数 (high-order function)中，主要有两种形式：

1. 参数是函数 (filter, map)

2. 返回值是函数 (closure)

类与对象

对象=属性+方法

对象是类的实例。换句话说，类主要定义对象的结构，然后我们以类为模板创建对象。类不但包含方法定义，而且还包含所有实例共享的数据。

封装：信息隐蔽技术，们可以使用关键字 class 定义 Python 类，关键字后面紧跟类的名称、分号和类的实现。

继承：子类自动共享父类之间数据和方法的机制

多态：不同对象对同一方法响应不同的行动

类的方法与普通的函数只有一个特别的区别 —— 它们必须有一个额外的第一个参数名称（对应于该实例，即该对象本身），按照惯例它的名称是 self 。在调用方法时，我们无需明确提供与参数 self 相对应的参数。

Python的魔法方法

据说，Python 的对象天生拥有一些神奇的方法，它们是面向对象的 Python 的一切...

它们是可以给你的类增加魔力的特殊方法...

如果你的对象实现了这些方法中的某一个，那么这个方法就会在特殊的情况下被 Python 所调用，而这一切都是自动发生的...

类有一个名为__init__(self[, param1, param2...]) 的魔法方法，该方法在类实例化时会自动调用。

在 Python 中定义私有变量只需要在变量名或函数名前加上“__”两个下划线，那么这个函数或变量就会为私有的了。

继承

Python 同样支持类的继承，派生类的定义如下所示：

BaseClassName （示例中的基类名）必须与派生类定义在一个作用域内。除了类，还可以用表达式，基类定义在另一个。果子类中定义与父类同名的方法或属性，则会自动覆盖父类对应的方法或属性。

注意：如果上面的程序去掉： people.__init__(self, n, a, w) ，则输出： 说: 我 0 岁了，我在读 3 年级，因为子类的构造方法把父类的构造方法覆盖了。

类、类对象和实例对象

 

类对象：创建一个类，其实也是一个对象也在内存开辟了一块空间，称为类对象，类对象只有一个。实例对象：就是通过实例化类创建的对象，称为实例对象，实例对象可以有多个。

类属性：类里面方法外面定义的变量称为类属性。类属性所属于类对象并且多个实例对象之间共享同一个类属性，说白了就是类属性所有的通过该类实例化的对象都能共享。类属性：类里面方法外面定义的变量称为类属性。

类属性和实例属性区别

1. 类属性：类外面，可以通过实例对象.类属性和类名.类属性进行调用。类里面，通过self.类属性和类名.类属性进行调用。

2. 实例属性 ：类外面，可以通过实例对象.实例属性调用。类里面，通过self.实例属性调用。

3. 实例属性就相当于局部变量。出了这个类或者这个类的实例对象，就没有作用了。

4. 类属性就相当于类里面的全局变量，可以和这个类的所有实例对象共享。