菜鳥Python筆記-基礎(chǔ)篇06：函數(shù)(二)

一、局部變量

<1>什么是局部變量

如下圖所示:


局部變量

<2>小總結(jié)

  • 局部變量，就是在函數(shù)內(nèi)部定義的變量
  • 其作用范圍是這個函數(shù)內(nèi)部，即只能在這個函數(shù)中使用，在函數(shù)的外部是不能使用的
  • 因為其作用范圍只是在自己的函數(shù)內(nèi)部，所以不同的函數(shù)可以定義相同名字的局部變量
  • 局部變量的作用，為了臨時保存數(shù)據(jù)需要在函數(shù)中定義變量來進(jìn)行存儲
  • 當(dāng)函數(shù)調(diào)用時，局部變量被創(chuàng)建，當(dāng)函數(shù)調(diào)用完成后這個變量就不能夠使用了

二、全局變量

<1>什么是全局變量

如果一個變量，既能在一個函數(shù)中使用，也能在其他的函數(shù)中使用，這樣的變量就是全局變量。

demo:

# 定義全局變量
a = 100

def test1():
    print(a)  # 雖然沒有定義變量a但是依然可以獲取其數(shù)據(jù)

def test2():
    print(a)  # 雖然沒有定義變量a但是依然可以獲取其數(shù)據(jù)

# 調(diào)用函數(shù)
test1()
test2()

運行結(jié)果:

100
100

總結(jié):

  • 在函數(shù)外邊定義的變量叫做全局變量
  • 全局變量能夠在所有的函數(shù)中進(jìn)行訪問

<2>全局變量和局部變量名字相同問題

看如下代碼:


image

總結(jié):

  • 當(dāng)函數(shù)內(nèi)出現(xiàn)局部變量和全局變量相同名字時，函數(shù)內(nèi)部中的 變量名 = 數(shù)據(jù) 此時理解為定義了一個局部變量，而不是修改全局變量的值

<3>修改全局變量

函數(shù)中進(jìn)行使用時可否進(jìn)行修改呢？
代碼如下:


image

總結(jié):

  • 如果在函數(shù)中出現(xiàn)global 全局變量的名字 那么這個函數(shù)中即使出現(xiàn)和全局變量名相同的變量名 = 數(shù)據(jù) 也理解為對全局變量進(jìn)行修改，而不是定義局部變量

  • 如果在一個函數(shù)中需要對多個全局變量進(jìn)行修改，那么可以使用

    # 可以使用一次global對多個全局變量進(jìn)行聲明
     global a, b
     # 還可以用多次global聲明都是可以的
     # global a
     # global b

三、多函數(shù)程序的基本使用流程

一般在實際開發(fā)過程中，一個程序往往由多個函數(shù)組成，并且多個函數(shù)共享某些數(shù)據(jù)，這種場景是經(jīng)常出現(xiàn)的，因此下面來總結(jié)下，多個函數(shù)中共享數(shù)據(jù)的幾種方式。

1. 使用全局變量

g_num = 0

def test1():
    global g_num
    # 將處理結(jié)果存儲到全局變量g_num中.....
    g_num = 100

def test2():
    # 通過獲取全局變量g_num的值, 從而獲取test1函數(shù)處理之后的結(jié)果
    print(g_num)

# 1. 先調(diào)用test1得到數(shù)據(jù)并且存到全局變量中
test1()

# 2. 再調(diào)用test2，處理test1函數(shù)執(zhí)行之后的這個值
test2()

2. 使用函數(shù)的返回值、參數(shù)

def test1():
     # 通過return將一個數(shù)據(jù)結(jié)果返回
     return 50

def test2(num):
    # 通過形參的方式保存?zhèn)鬟f過來的數(shù)據(jù)，就可以處理了
    print(num)

# 1. 先調(diào)用test1得到數(shù)據(jù)并且存到變量result中
result = test1()

# 2. 調(diào)用test2時，將result的值傳遞到test2中，從而讓這個函數(shù)對其進(jìn)行處理
test2(result)

3. 函數(shù)嵌套調(diào)用

def test1():
    # 通過return將一個數(shù)據(jù)結(jié)果返回
    return 20

def test2():
    # 1. 先調(diào)用test1并且把結(jié)果返回來
    result = test1()
    # 2. 對result進(jìn)行處理
    print(result)

# 調(diào)用test2時，完成所有的處理
test2()

四、函數(shù)返回值(二)

在python中我們怎樣返回多個值？

<1> 多個return?

def create_nums():
    print("---1---")
    return 1  # 函數(shù)中下面的代碼不會被執(zhí)行，因為return除了能夠?qū)?shù)據(jù)返回之外，還有一個隱藏的功能：結(jié)束函數(shù)
    print("---2---")
    return 2
    print("---3---")

總結(jié):

  • 一個函數(shù)中可以有多個return語句，但是只要有一個return語句被執(zhí)行到，那么這個函數(shù)就會結(jié)束了，因此后面的return沒有什么用處

  • 如果程序設(shè)計為如下，是可以的因為不同的場景下執(zhí)行不同的return

    def create_nums(num):
      print("---1---")
      if num == 100:
          print("---2---")
          return num+1  # 函數(shù)中下面的代碼不會被執(zhí)行，因為return除了能夠?qū)?shù)據(jù)返回之外，還有一個隱藏的功能：結(jié)束函數(shù)
      else:
          print("---3---")
          return num+2
      print("---4---")

  result1 = create_nums(100)
  print(result1)  # 打印101
  result2 = create_nums(200)
  print(result2)  # 打印202

<2> 一個函數(shù)返回多個數(shù)據(jù)的方式

def divid(a, b):
    shang = a//b
    yushu = a%b 
    return shang, yushu  #默認(rèn)是元組

result = divid(5, 2)
print(result)  # 輸出(2, 1)

總結(jié):

  • return后面可以是元組，列表、字典等，只要是能夠存儲多個數(shù)據(jù)的類型，就可以一次性返回多個數(shù)據(jù)

    def function():
    # return [1, 2, 3]
    # return (1, 2, 3)
    return {"num1": 1, "num2": 2, "num3": 3}

  • 如果return后面有多個數(shù)據(jù)，那么默認(rèn)是元組

    In [1]: a = 1, 2
In [2]: a
Out[2]: (1, 2)

In [3]:
In [3]: b = (1, 2)
In [4]: b
Out[4]: (1, 2)

In [5]:

五、函數(shù)參數(shù)(二)

<1>. 缺省參數(shù)

調(diào)用函數(shù)時，缺省參數(shù)的值如果沒有傳入，則取默認(rèn)值。
下例會打印默認(rèn)的age，如果age沒有被傳入：

def printinfo(name, age=35):
    # 打印任何傳入的字符串
    print("name: %s" % name)
    print("age %d" % age)

# 調(diào)用printinfo函數(shù)
printinfo(name="miki")  # 在函數(shù)執(zhí)行過程中 age去默認(rèn)值35
printinfo(age=9 ,name="miki")

以上實例輸出結(jié)果：

name: miki
age: 35
name: miki
age: 9

總結(jié)

  • 在形參中默認(rèn)有值的參數(shù)，稱之為缺省參數(shù)

  • 注意：帶有默認(rèn)值的參數(shù)一定要位于參數(shù)列表的最后面，否則會報錯

    >>> def printinfo(name, age=35, sex):
...     print name
...
File "<stdin>", line 1
SyntaxError: non-default argument follows default argument

<2>. 不定長參數(shù)

有時可能需要一個函數(shù)能處理比當(dāng)初聲明時更多的參數(shù), 這些參數(shù)叫做不定長參數(shù)，聲明時不會命名。
基本語法如下：

def functionname([formal_args,] *args, **kwargs):
    """函數(shù)_文檔字符串"""
    function_suite
    return [expression]

注意：

  • 加了星號（*）的變量args會存放所有未命名的變量參數(shù)，args為元組
  • 而加**的變量kwargs會存放命名參數(shù)，即形如key=value的參數(shù)， kwargs為字典
>>> def fun(a, b, *args, **kwargs):
...     """可變參數(shù)演示示例"""
...     print("a =%d" % a)
...     print("b =%d" % b)
...     print("args:")
...     print(args)
...     print("kwargs: ")
...     for key, value in kwargs.items():
...         print("key=%s" % value)
...
>>> fun(1, 2, 3, 4, 5, m=6, n=7, p=8)  # 注意傳遞的參數(shù)對應(yīng)
a = 1
b = 2
args:
(3, 4, 5)
kwargs: 
p = 8
m = 6
n = 7
>>>
>>>
>>>
>>> c = (3, 4, 5)
>>> d = {"m":6, "n":7, "p":8}
>>> fun(1, 2, *c, **d)    # 注意元組與字典的傳參方式
a = 1
b = 2
args:
(3, 4, 5)
kwargs: 
p = 8
m = 6
n = 7
>>>
>>>
>>>
>>> fun(1, 2, c, d) # 注意不加星號與上面的區(qū)別
a = 1
b = 2
args:
((3, 4, 5), {'p': 8, 'm': 6, 'n': 7})
kwargs:
>>>
>>>

<3>. 缺省參數(shù)在*args后面

def sum_nums_3(a, *args, b=22, c=33, **kwargs):
    print(a)
    print(b)
    print(c)
    print(args)
    print(kwargs)

sum_nums_3(100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, b=1, c=2, mm=800, nn=900)

說明：

  • 如果很多個值都是不定長參數(shù)，那么這種情況下，可以將缺省參數(shù)放到 *args的后面， 但如果有**kwargs的話，**kwargs必須是最后的

六、拆包、交換變量的值

<1> 對返回的數(shù)據(jù)直接拆包

def get_my_info():
    high = 178
    weight = 100
    age = 18
    return high, weight, age


# result = get_my_info()
# print(result)

my_high, my_weight, my_age = get_my_info()
print(my_high)
print(my_weight)
print(my_age)

總結(jié)：

  • 拆包時要注意，需要拆的數(shù)據(jù)的個數(shù)要與變量的個數(shù)相同，否則程序會異常

  • 除了對元組拆包之外，還可以對列表、字典等拆包

    In [17]: a, b = (11, 22)
In [18]: a
Out[18]: 11
In [19]: b
Out[19]: 22

In [20]: a, b = [11, 22]
In [21]: a
Out[21]: 11
In [22]: b
Out[22]: 22

In [23]: a, b = {"m":11, "n":22}  # 取出來的是key，而不是鍵值對
In [24]: a
Out[24]: 'm'
In [25]: b
Out[25]: 'n'

<2> 交換2個變量的值

# 第1種方式
# a = 4
# b = 5
# c = 0
#
# c = a
# a = b
# b = c
#
# print(a)
# print(b)

# 第2種方式
# a = 4
# b = 5
# a = a+b  # a=9, b=5
# b = a-b  # a=9, b=4
# a = a-b  # a=5, b=4
# print(a)
# print(b)

# 第3種方式
a, b = 4, 5
a, b = b, a

print(a)
print(b)

七、引用(一)

在python中，值是靠引用來傳遞來的。

我們可以用id()來判斷兩個變量是否為同一個值的引用。 我們可以將id值理解為那塊內(nèi)存的地址標(biāo)示。

>>> a = 1
>>> b = a
>>> id(a) 
13033816
>>> id(b)   # 注意兩個變量的id值相同
13033816
>>> a = 2
>>> id(a)   # 注意a的id值已經(jīng)變了
13033792
>>> id(b)   # b的id值依舊
13033816

>>> a = [1, 2]
>>> b = a
>>> id(a)
139935018544808
>>> id(b)
139935018544808
>>> a.append(3)
>>> a
[1, 2, 3]
>>> id(a)
139935018544808
>>> id(b)       # 注意a與b始終指向同一個地址
139935018544808
引用

總結(jié)：

  • 之前為了更好的理解變量，咱們可以把a=100理解為變量a中存放了100，事實上變量a存儲是100的引用（可理解為在內(nèi)存中的一個編號）

八、可變、不可變類型

可變、不可變類型

總結(jié)：

  • 所謂可變類型與不可變類型是指：數(shù)據(jù)能夠直接進(jìn)行修改，如果能直接修改那么就是可變，否則是不可變
  • 可變類型有： 列表、字典、集合
  • 不可變類型有： 數(shù)字、字符串、元組

九、引用(二)

引用當(dāng)做實參

  • 可變類型與不可變類型的變量分別作為函數(shù)參數(shù)時，會有什么不同嗎？

  • Python有沒有類似C語言中的指針傳參呢？

    def test1(b):  # 變量b一定是一個局部變量，就看它指向的是誰？可變還是不可變
    b += b  # += 是直接對b指向的空間進(jìn)行修改,而不是讓b指向一個新的
    # b = b+b  # xx = xx+yyy 先把=號右邊的結(jié)果計算出來,然后讓b指向這個新的地方,不管原來b指向誰
                # 現(xiàn)在b一定指向這個新的地方

# a = [11, 22]
a = 100
test1(a)
print(a)

總結(jié)：

  • Python中函數(shù)參數(shù)是引用傳遞（注意不是值傳遞）
  • 對于不可變類型，因變量不能修改，所以運算不會影響到變量自身
  • 而對于可變類型來說，函數(shù)體中的運算有可能會更改傳入的參數(shù)變量

十、函數(shù)使用注意事項

1. 自定義函數(shù)

無參數(shù)、無返回值

def 函數(shù)名():
    語句

無參數(shù)、有返回值

def 函數(shù)名():
    語句
    return 需要返回的數(shù)值

注意:

  • 一個函數(shù)到底有沒有返回值，就看有沒有return，因為只有return才可以返回數(shù)據(jù)
  • 在開發(fā)中往往根據(jù)需求來設(shè)計函數(shù)需不需要返回值
  • 函數(shù)中，可以有多個return語句，但是只要執(zhí)行到一個return語句，那么就意味著這個函數(shù)的調(diào)用完成

有參數(shù)、無返回值

def 函數(shù)名(形參列表):
    語句

注意：

  • 在調(diào)用函數(shù)時，如果需要把一些數(shù)據(jù)一起傳遞過去，被調(diào)用函數(shù)就需要用參數(shù)來接收
  • 參數(shù)列表中變量的個數(shù)根據(jù)實際傳遞的數(shù)據(jù)的多少來確定

有參數(shù)、有返回值

def 函數(shù)名(形參列表):
    語句
    return 需要返回的數(shù)值

函數(shù)名不能重復(fù)

image

注意：

  • 如果在同一個程序中出現(xiàn)了多個相同函數(shù)名的函數(shù)，那么在調(diào)用函數(shù)時就會出現(xiàn)問題，所以要避免名字相同
  • 還有一點，不僅要避免函數(shù)名之間不能相同，還要避免 變量名和函數(shù)名相同的，否則都會出現(xiàn)問題

2. 調(diào)用函數(shù)

調(diào)用的方式為：

函數(shù)名([實參列表])

調(diào)用時，到底寫不寫實參

  • 如果調(diào)用的函數(shù) 在定義時有形參，那么在調(diào)用的時候就應(yīng)該傳遞參數(shù)

調(diào)用時，實參的個數(shù)和先后順序應(yīng)該和定義函數(shù)中要求的一致
如果調(diào)用的函數(shù)有返回值，那么就可以用一個變量來進(jìn)行保存這個值

3. 作用域

在一個函數(shù)中定義的變量，只能在本函數(shù)中用(局部變量)

作用域

在函數(shù)外定義的變量，可以在所有的函數(shù)中使用(全局變量)

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