函数

本文深入探讨了Python函数的定义、参数、作用域、局部与全局变量、默认参数、关键参数、return语句及repr函数的基本概念与使用方法,通过多个实例展示了Python函数的强大功能与灵活性。

1、函数通过def关键字定义。def关键字后跟一个函数的 标识符 名称,然后跟一对圆括号。圆括号之中可以包括一些变量名,该行以冒号结尾。接下来是一块语句,它们是函数体。

# Filename: function1.py

def sayHello():
    print 'Hello World!' # block belonging to the function

sayHello() # call the function


2、参数在函数定义的圆括号对内指定,用逗号分割。当我们调用函数的时候,我们以同样的方式提供值。注意我们使用过的术语——函数中的参数名称为 形参 而你提供给函数调用的值称为 实参 。

# Filename: func_param.py

def printMax(a, b):
    if a > b:
        print a, 'is maximum'
    else:
        print b, 'is maximum'

printMax(34# directly give literal values

x = 5
y = 7

printMax(x, y) # give variables as arguments


3、当在函数定义内声明变量的时候,它们与函数外具有相同名称的其他变量没有任何关系,即变量名称对于函数来说是 局部 的。这称为变量的 作用域 。所有变量的作用域是它们被定义的块,从它们的名称被定义的那点开始。

# Filename: func_local.py

def func(x):
    print 'x is', x
    x = 2
    print 'Changed local x to', x

x = 50
func(x)
print 'x is still', x

输出

$ python func_local.py
x is 50
Changed local x to 2
x is still 50

当我们在函数内改变x的值的时候,在主块中定义的x不受影响。


4、想要为一个定义在函数外的变量赋值,就得告诉Python这个变量名不是局部的,而是 全局 的。使用global语句完成这一功能。没有global语句,是不可能为定义在函数外的变量赋值的。然而,并不鼓励这样做,并且应该尽量避免这样做,因为这使得程序的读者会不清楚这个变量是在哪里定义的。

# Filename: func_global.py

def func():
    global x

    print 'x is', x
    x = 2
    print 'Changed local x to', x

x = 50
func()
print 'Value of x is', x

输出

$ python func_global.py
x is 50
Changed global x to 2
Value of x is 2


5、对于一些函数,可能希望它的一些参数是 可选 的,如果用户不想要为这些参数提供值的话,这些参数就使用默认值。可以在函数定义的形参名后加上赋值运算符(=)和默认值,从而给形参指定默认参数值。

# Filename: func_default.py

def say(message, times = 1):
    print message * times

say('Hello')
say('World'5)

输出

$ python func_default.py
Hello
WorldWorldWorldWorldWorld

名为say的函数用来打印一个字符串任意所需的次数。如果我们不提供一个值,那么默认地,字符串将只被打印一遍。

重要
只有在形参表末尾的那些参数可以有默认参数值,即不能在声明函数形参的时候,先声明有默认值的形参而后声明没有默认值的形参。这是因为赋给形参的值是根据位置而赋值的。例如,def func(a, b=5)是有效的,但是def func(a=5, b)是 无效 的。


6、如果某个函数有许多参数,而只想指定其中的一部分,那么可以通过命名来为这些参数赋值——这被称作 关键参数 ——使用名字(关键字)而不是位置来给函数指定实参。

这样做有两个 优势 ——一,由于不必担心参数的顺序,使用函数变得更加简单了。二、假设其他参数都有默认值,可以只给想要的那些参数赋值。

# Filename: func_key.py

def func(a, b=5, c=10):
    print 'a is', a, 'and b is', b, 'and c is', c

func(37)
func(25, c=24)
func(c=50, a=100)

输出

$ python func_key.py
a is 3 and b is 7 and c is 10
a is 25 and b is 5 and c is 24
a is 100 and b is 5 and c is 50


7、return语句用来从一个函数 返回 即跳出函数,也可选从函数 返回一个值 。

# Filename: func_return.py

def maximum(x, y):
    if x > y:
        return x
    else:
        return y

print maximum(23)

输出

$ python func_return.py
3

注意,没有返回值的return语句等价于return NoneNone是Python中表示没有任何东西的特殊类型。例如,如果一个变量的值为None,可以表示它没有值。

除非提供自己的return语句,每个函数都在结尾暗含有return None语句。通过运行print someFunction(),可以明白这一点,函数someFunction没有使用return语句,如同:

def someFunction():
    pass

pass语句在Python中表示一个空的语句块。


8、repr函数

repr函数用来取得对象的规范字符串表示。反引号(也称转换符)可以完成相同的功能。注意,在大多数时候有eval(repr(object)) == object

>>> i = []
>>> i.append('item')
>>> `i`
"['item']"
>>> repr(i)
"['item']"

基本上,repr函数和反引号用来获取对象的可打印的表示形式。可以通过定义类的__repr__方法来控制对象在被repr函数调用的时候返回的内容。

该数据集通过合成方式模拟了多种发动机在运行过程中的传感器监测数据,旨在构建一个用于机械系统故障检测的基准资源,特别适用于汽车领域的诊断分析。数据按固定间间隔采集,涵盖了发动机性能指标、异常状态以及工作模式等多维度信息。 间戳:数据类型为日期间,记录了每个数据点的采集刻。序列起始于2024年12月24日10:00,并以5分钟为间隔持续生成,体现了对发动机运行状态的连续监测。 温度(摄氏度):以浮点数形式记录发动机的温度读数。其数值范围通常处于60至120摄氏度之间,反映了发动机在常规工况下的典型温度区间。 转速(转/分钟):以浮点数表示发动机曲轴的旋转速度。该参数在1000至4000转/分钟的范围内随机生成,符合多数发动机在正常运转的转速特征。 燃油效率(公里/升):浮点型变量,用于衡量发动机的燃料利用效能,即每升燃料所能支持的行驶里程。其取值范围设定在15至30公里/升之间。 振动_X、振动_Y、振动_Z:这三个浮点数列分别记录了发动机在三维空间坐标系中各轴向的振动强度。测量值标准化至0到1的标度,较高的数值通常暗示存在异常振动,可能与潜在的机械故障相关。 扭矩(牛·米):以浮点数表征发动机输出的旋转力矩,数值区间为50至200牛·米,体现了发动机的负载能力。 功率输出(千瓦):浮点型变量,描述发动机单位间内做功的速率,取值范围为20至100千瓦。 故障状态:整型分类变量,用于标识发动机的异常程度,共分为四个等级:0代表正常状态,1表示轻微故障,2对应中等故障,3指示严重故障。该列作为分类任务的目标变量,支持基于传感器数据预测故障等级。 运行模式:字符串类型变量,描述发动机当前的工作状态,主要包括:怠速(发动机运转但无负载)、巡航(发动机在常规负载下平稳运行)、重载(发动机承受高负荷或高压工况)。 数据集整体包含1000条记录,每条记录对应特定刻的发动机性能快照。其中故障状态涵盖从正常到严重故障的四级分类,有助于训练模型实现故障预测与诊断。所有数据均为合成生成,旨在模拟真实的发动机性能变化与典型故障场景,所包含的温度、转速、燃油效率、振动、扭矩及功率输出等关键传感指标,均为影响发动机故障判定的重要因素。 资源来源于网络分享,仅用于学习交流使用,请勿用于商业,如有侵权请联系我删除!
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