Python函数相关知识

定义一个函数

函数是可以重复执行的语句块，可以重复调用

用于封装语句块, 提高代码的重用性。

函数是面向过程编程的最小单位

def 语句

用来定义（ 创建）函数

def 函数名(形式参数列表):
    语句块

1. 函数代码块以 def 关键词开头，后接函数标识符名称和圆括号 ()

2. 函数名是一个变量，不要轻易对其赋值

3. 函数有自己的名字空间，在函数外部不可以访问函数内部的变量，在函数内部可以访问函数外部的变量，但不能轻易对其改变

4. 函数的形参列表如果不需要传入参数，形式参数列表可以为空

5. 任何传入参数和自变量必须放在圆括号中间，圆括号之间可以用于定义参数。

6. 函数内容以冒号 : 起始，并且缩进。

7. 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

函数名(实际调用传递参数)

函数调用是一个表达式

如果函数内没有return 语句，函数执行完毕后返回 None 对象

return 语句

return [表达式]

ps:[] 代表 内部的内容可以省略

用于函数的内部，结束当前函数的执行，返回到调用此函数的地方，同时返回一个对象的引用关系

函数参数

• 函数的调用传参

  • 位置传参 实际参数传递时，实参和形参按**位置**来依次对应

  • 关键字传参 实际参数传递时，实参和形参 按**名称**依次对应

• 函数的形式参数定义方法

  • 函数的缺省参数（默认参数）

    • def 函数名(形参名1=默认实参1, 形参名2=默认实参2, ... ): 语句块

    • 缺省参数即默认实参，必须自右向左依次存在(即,如果一个参数有缺省参数，则其右侧的所有参数都必须有缺省参数)

  • 形参的定义

    • 位置形参

      • def 函数名(形参名1, 形参名2, ...): pass

    • 星号元组形参(*args)

      • def 函数名(*元组形参名): pass

      • 收集多余的位置实参 > 元组形参名一般命名为args

    • 命名关键字形参

      • def 函数名(*, 命名关键字形参1, 命名关键字形参2, ...): pass # 或者 def 函数名(*args, 命名关键字形参1, 命名关键字形参2, ...): pass

      • 强制，所有的参数都必须用关键字传参

    • 双星号字典形参（**kwargs）

      • def 函数名(**kwargs): pass

      • 收集多余的关键字传参 > 字典形参名最多有一个， > 字典形参名 一般命名为 kwargs

      • - 位置形参，星号元组形参，命名关键字参数，双星号字典形参，缺省参数可以混合使用。 - 函数的形参定义自左至右的顺序为：位置形参，星号元组形参，命名关键字参数，双星号字典形参

  • 可变不可变

    • 可更改(mutable)与不可更改(immutable)对象

      • 在 python 中，strings, tuples, 和 numbers 是不可更改的对象，而 list,dict 等则是可以修改的对象。

    • 不可变类型

      • - 数值型(整数，浮点数)

      • - 布尔值bool

      • - None 空值

      • - 字符串str

      • - 元组tuple

    • 可变类型

      • - 列表 list

      • - 字典 dict

      • - 集合 set

• 返回值

  • 函数可以使用`return`语句来返回一个或多个值。 如果没有明确的`return`语句，函数将默认返回`None`。

• 匿名函数

  • 在Python中，匿名函数通常使用`lambda`关键字来创建。匿名函数也被称为lambda函数，它是一种简单的、一行的函数，常用于临时需要一个小函数的地方。

  • lambda [函数的参数列表]: 表达式

  • - 创建一个匿名函数对象 - `lambda`是关键字，表示你正在定义一个匿名函数。 - 同 def 类似，但不提供函数名 - `[函数的参数列表]`是函数的参数，可以有零个或多个参数，参数之间用逗号分隔。 - `: 表达式`是函数的返回值，通常是一个表达式，匿名函数会计算这个表达式并返回结果。 lambda 表达式 的创建函数只能包含一个表达式

• 变量作用域

  • 什么是变量作用域

    • 一个变量声明以后,在哪里能够被访问使用,就是这个变量"起作用"的区域:也就是这个变量的作用域

    • 一般来说,变量的作用域,是在函数内部和外部的区域 来体现,因此常常与函数有关

  • 局部变量和全局变量

    • 局部变量

      • - 定义在函数内部的变量称为局部变量(函数的形参也是局部变量) - 函数内部的变量只能在函数内部或者函数内部的函数内部访问 ，函数外部不能访问 - 局部变量在函数调用时才能够被创建，在函数调用之后会自动销毁

    • 全局变量

      • - 定义在函数外部，模块内部的变量称为全局变量 - 全局变量, 所有的函数都可以直接访问(取值,但函数内部不能直接将其赋值改变)

  • 局部作用域修改全局变量

    • global 变量名1, 变量名2, ....

      • global

        • 全局变量如果要在函数内部被赋值，则必须经过全局声明 global

        • 默认全局变量在函数内部可以使用，但只能取值，不能赋值

        • 不能先声明为局部变量，再用 global 声明为全局变量，此做法不符合语法规则

        • 函数的形参已经是局部变量，不能用 global 声明为全局变量

    • 告诉python 的解释执行器， global 语句声明的一个或多个变量， 这些变量是全局变量

  • 局部作用域修改外部变量

    • 前提：必须是函数嵌套

    • 在函数内部 提前用nonlocal声明 函数内部的某个变量为外部的变量

      • 变量的查找顺序还是遵从：LEGB顺序

      • nonlocal 语句

        • 格式：nonlocal 变量名

        • 将局部作用域中变量声明为外部函数嵌套作用域中的变量。

  • LEGB顺序

    • Local (L)

      • - 本地作用域，指当前函数内部的变量。

    • Enclosing (E)

      • 闭包函数外的函数作用域，指嵌套函数的外部函数中定义的变量。

    • Global (G)

      • 全局作用域，指模块级别定义的变量。

    • Built-in (B)

      • 内建作用域，指 Python 预定义的变量、函数等，如 `len`、`sum` 等。

• 函数的内存分配

• 将函数的代码存储到代码区，函数体中的代码不执行。

• 调用函数时，在内存中开辟空间（栈帧），存储函数内部定义的变量。

• 函数调用后，栈帧立即被释放。

• 传参说明

  • 不可变类型的数据传参时，函数内部不会改变原数据的值。

  • 可变类型的数据传参时，函数内部可以改变原数据。

• 函数自调用(递归)

• 函数直接或间接的调用自身

  • - 递归一定要控制递归的层数，当符合某一条件时要终止递归调用

  • - 几乎所有的递归都能用while循环来代替

  • 实现方法

    • 先假设此函数已经实现

• 优点

  • 递归可以把问题简单化，让思路更为清晰,代码更简洁

• 缺点

  • 递归因系统环境影响大，当递归深度太大时，可能会得到不可预知的结果