python基础（抽象、自定义函数）

1.懒惰是一种美德，减少代码冗余量
如果要编写大型程序，你很快就会遇到麻烦。想想看，如果你在一个地方编写了一些代码，但需要在另一个地方再次使用，该如何办呢？例如，假设你编写了一段代码，它计算一些斐波那契数（一种数列，其中每个数都是前两个数的和）。
fibs = [0, 1] 
fori in range(8): 
     fibs.append(fibs[-2] + fibs[-1]) 
运行上述代码后，fibs将包含前10个斐波那契数。
>>> fibs 
[0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34] 
如果你想一次计算前10个斐波那契数，上述代码刚好能满足需求。你甚至可以修改前述for循环，使其处理动态的范围，即让用户指定最终要得到的序列的长度。
fibs = [0, 1] 
num = int(input('How many Fibonacci numbers do you want? ')) 
fori in range(num-2): 
     fibs.append(fibs[-2] + fibs[-1]) 
print(fibs) 
如果要使用这些数字做其他事情，该如何办呢？当然，你可以在需要时再次编写这个循环，但如果已编写好的代码更复杂呢（如下载一组网页并计算所有单词的使用频率）？在这种情况下，你还愿意多次编写这些代码吗（每当需要时就编写一次）？不，真正的程序员是不会这样做的。真正的程序员很懒。这里说的懒不是贬义词，而是说不做无谓的工作。
那么真正的程序员会如何做呢？让程序更抽象。要让前面的程序更抽象，可以像下面这样做：
num = input('How many numbers do you want? ') 
print(fibs(num)) 

在这里，只具体地编写了这个程序独特的部分（读取数字并打印结果）。实际上，斐波那契数的计算是以抽象的方式完成的：你只是让计算机这样做，而没有具体地告诉它如何做。你创建了一个名为fibs的函数，并在需要计算斐波那契数时调用它。如果需要在多个地方计算斐波那契数，这样做可节省很多精力。

 

2.抽象和结构
抽象可节省人力，但实际上还有个更重要的优点：抽象是程序能够被人理解的关键所在（无论对编写程序还是阅读程序来说，这都至关重要）。计算机本身喜欢具体而明确的指令，但人通常不是这样的。例如，如果你向人打听怎么去电影院，就不希望对方回答：“向前走10步，向左转90度，接着走5步，再向右转45度，然后走123步。”听到这样的回答，你肯定一头雾水。

如果对方回答：“沿这条街往前走，看到过街天桥后走到马路对面，电影院就在你左边。”你肯定能明白。这里的关键是你知道如何沿街往前走，也知道如何过天桥，因此不需要有关这些方面的具体说明。
组织计算机程序时，你也采取类似的方式。程序应非常抽象，如下载网页、计算使用频率、打印每个单词的使用频率。这很容易理解。下面就将前述简单描述转换为一个Python程序。
page = download_page() 
freqs = compute_frequencies(page) 
for word, freq in freqs: 
     print(word, freq) 
看到这些代码，任何人都知道这个程序是做什么的。然而，至于具体该如何做，你未置一词。你只是让计算机去下载网页并计算使用频率，至于这些操作的具体细节，将在其他地方（独立的函数定义）中给出。

 

3.自定义函数
函数执行特定的操作并返回一个值，但实际上，在Python中并非所有的函数都返回值，你可以调用它（调用时可能需要提供一些参数——放在圆括号中的内容）。一般而言，要判断某个对象是否可调用，可使用内置函数callable。
>>> import math 
>>> x = 1    ··
>>> y = math.sqrt 
>>> callable(x) 
False 
>>> callable(y) 
True 
前一节说过，函数是结构化编程的核心。那么如何定义函数呢？使用def（表示定义函数）语句。

def hello(name): 
     return 'Hello, ' + name + '!' 
运行这些代码后，将有一个名为hello的新函数。它返回一个字符串，其中包含向唯一参数指定的人发出的问候语。你可像使用内置函数那样使用这个函数。
>>> print(hello('world')) 
Hello, world! 
>>> print(hello('Gumby')) 
Hello, Gumby! 
很不错吧？如果编写一个函数，返回一个由斐波那契数组成的列表呢？很容易！只需使用前面介绍的代码，但不从用户那里读取数字，而是通过参数来获取。
def fibs(num): 
    result = [0, 1] 
    fori in range(num-2): 
        result.append(result[-2] + result[-1]) 
    return result 
执行这些代码后，解释器就知道如何计算斐波那契数了。现在你不用再关心这些细节，而只需调用函数fibs。
>>> fibs(10) 
[0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34] 
>>> fibs(15) 
[0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, 377]
在这个示例中，num和result也可以使用其他名字，但return语句非常重要。return语句用于从函数返回值（在前面的hello函数中，return语句的作用也是一样的）

4.给函数编写文档
要给函数编写文档，以确保其他人能够理解，可添加注释（以#打头的内容）。还有另一种编写注释的方式，就是添加独立的字符串。在有些地方，如def语句后面（以及模块和类的开头），添加这样的字符串很有用。放在函数开头的字符串称为文档字符串（docstring），将作为函数的一部分存储起来。下面的代码演示了如何给函数添加文档字符串：
def square(x): 
    'Calculates the square of the number x.' 
    return x * x 
可以像下面这样访问文档字符串：
>>> square.__doc__ 
'Calculates the square of the number x.' 

__doc__是函数的一个属性。属性名中的双下划线表示这是一个特殊的属性。

特殊的内置函数help很有用。在交互式解释器中，可使用它获取有关函数的信息，其中包含函数的文档字符串。
>>> help(square) 
Help on function square in module __main__: 
square(x) 
Calculates the square of the number x. 

 

5.其实并不是函数的函数
数学意义上的函数总是返回根据参数计算得到的结果。在Python中，有些函数什么都不返回。在Python中，函数就是函数，即使它严格来说并非函数。什么都不返回的函数不包含return语句，或者包含return语句，但没有在return后面指定值。
def test(): 
   print('This is printed') 
   return 
   print('This is not') 
这里使用return语句只是为了结束函数。
>>> x = test() 
This is printed 
如你所见，跳过了第二条print语句。（这有点像在循环中使用break，但跳出的是函数。）既然test什么都不返回，那么x指向的是什么呢？下面就来看看：
>>> x 
>>>
什么都没有。再仔细地看看。
>>> print(x) 
None 
这是一个你熟悉的值：None。由此可知，所有的函数都返回值。如果你没有告诉它们该返回什么，将返回None。

不要让这种默认行为带来麻烦。如果你在if之类的语句中返回值，务必确保其他分支也返回值，以免在调用者期望函数返回一个序列时（举个例子），不小心返回了None。