Python專題(七)函數(shù)

EC君

閑白

Hello大家好我是EC君
今天為大家簡單介紹下Python中函數(shù),具體內(nèi)容如下:

  1. 函數(shù)基本語法及特性
  2. 參數(shù)與局部變量
  3. 返回值
  4. 嵌套函數(shù)
  5. 遞歸
  6. 匿名函數(shù)
  7. 函數(shù)式編程介紹
  8. 高階函數(shù)
  9. 內(nèi)置函數(shù)

下面開始正題吧。


OK:不要干,就是慫。Here we go!


</br>


函數(shù)基本語法及特性

背景提要
現(xiàn)在老板讓你寫一個監(jiān)控程序,監(jiān)控服務(wù)器的系統(tǒng)狀況,當(dāng)cpu\memory\disk等指標(biāo)的使用量超過閥值時即發(fā)郵件報警,你掏空了所有的知識量,寫出了以下代碼:

while True:
  if cpu利用率 > 90 %:
      # 發(fā)送郵件提醒
      連接郵箱服務(wù)器
      發(fā)送郵件
      關(guān)閉連接

  if 硬盤使用空間 > 90 %:
      # 發(fā)送郵件提醒
      連接郵箱服務(wù)器
      發(fā)送郵件
      關(guān)閉連接

  if 內(nèi)存占用 > 80 %:
      # 發(fā)送郵件提醒
      連接郵箱服務(wù)器
      發(fā)送郵件
      關(guān)閉連接

上面的代碼實現(xiàn)了功能,但即使是鄰居老王也看出了端倪,老王親切的摸了下你家兒子的臉蛋,說,你這個重復(fù)代碼太多了,每次報警都要重寫一段發(fā)郵件的代碼,太low了,這樣干存在2個問題:

  • 1.代碼重復(fù)過多,一個勁的copy and paste不符合高端程序員的氣質(zhì)
  • 2.如果日后需要修改發(fā)郵件的這段代碼,比如加入群發(fā)功能,那你就需要在所有用到這段代碼的地方都修改一遍

你覺得老王說的對,你也不想寫重復(fù)代碼,但又不知道怎么搞,老王好像看出了你的心思,此時他抱起你兒子,笑著說,其實很簡單,只需要把重復(fù)的代碼提取出來,放在一個公共的地方,起個名字,以后誰想用這段代碼,就通過這個名字調(diào)用就行了,如下:

def 發(fā)送郵件(內(nèi)容)
    # 發(fā)送郵件提醒
    連接郵箱服務(wù)器
    發(fā)送郵件
    關(guān)閉連接

while True:

if cpu利用率 > 90 %:
    發(fā)送郵件('CPU報警')

if 硬盤使用空間 > 90 %:
    發(fā)送郵件('硬盤報警')

if 內(nèi)存占用 > 80 %:
    發(fā)送郵件('內(nèi)存報警')

你看著老王寫的代碼,氣勢恢宏、磅礴大氣,代碼里透露著一股內(nèi)斂的傲氣,心想,老王這個人真是不一般,突然對他的背景更感興趣了,問老王,這些花式玩法你都是怎么知道的? 老王親了一口你兒子,捋了捋不存在的胡子,淡淡的講,“老夫,年少時,師從京西沙河淫魔銀角大王 ”, 你一聽“銀角大王”這幾個字,不由的嬌軀一震,心想,真nb,怪不得代碼寫的這么6, 這“銀角大王”當(dāng)年在江湖上可是數(shù)得著的響當(dāng)當(dāng)?shù)拿郑豢上Ш笃诳v欲過度,卒于公元2016年, 真是可惜了,只留下其哥哥孤守當(dāng)年兄弟倆一起打下來的江山。 此時你看著的老王離開的身影,感覺你兒子跟他越來越像了。。。

函數(shù)是什么?

函數(shù)一詞來源于數(shù)學(xué),但編程中的「函數(shù)」概念,與數(shù)學(xué)中的函數(shù)是有很大不同的,具體區(qū)別,我們后面會講,編程中的函數(shù)在英文中也有很多不同的叫法。在BASIC中叫做subroutine(子過程或子程序),在Pascal中叫做procedure(過程)和function,在C中只有function,在Java里面叫做method。

定義: 函數(shù)是指將一組語句的集合通過一個名字(函數(shù)名)封裝起來,要想執(zhí)行這個函數(shù),只需調(diào)用其函數(shù)名即可

特性:

  • 1.減少重復(fù)代碼
  • 2.使程序變的可擴展
  • 3.使程序變得易維護

語法定義

def sayhi():  # 函數(shù)名
    print("Hello, I'm nobody!")

sayhi()  # 調(diào)用函數(shù)

可以帶參數(shù)

# 下面這段代碼
a, b = 5, 8
c = a ** b
print(c)

# 改成用函數(shù)寫

def calc(x, y):
    res = x ** y
    return res  # 返回函數(shù)執(zhí)行結(jié)果

c = calc(a, b) #結(jié)果賦值給c變量
print(c)

函數(shù)參數(shù)與局部變量

形參

形參變量只有在被調(diào)用時才分配內(nèi)存單元,在調(diào)用結(jié)束時,即刻釋放所分配的內(nèi)存單元。因此,形參只在函數(shù)內(nèi)部有效。函數(shù)調(diào)用結(jié)束返回主調(diào)用函數(shù)后則不能再使用該形參變量

實參

實參可以是常量、變量、表達式、函數(shù)等,無論實參是何種類型的量,在進行函數(shù)調(diào)用時,它們都必須有確定的值,以便把這些值傳送給形參。因此應(yīng)預(yù)先用賦值,輸入等辦法使參數(shù)獲得確定值

形參\實參

默認參數(shù)

看下面代碼

def stu_register(name, age, country, course):
    print("----注冊學(xué)生信息------")
    print("姓名:", name)
    print("age:", age)
    print("國籍:", country)
    print("課程:", course)

stu_register("王山炮", 22, "CN", "python_devops")
stu_register("張叫春", 21, "CN", "linux")
stu_register("劉老根", 25, "CN", "linux")

發(fā)現(xiàn) country 這個參數(shù) 基本都 是"CN", 就像我們在網(wǎng)站上注冊用戶,像國籍這種信息,你不填寫,默認就會是 中國, 這就是通過默認參數(shù)實現(xiàn)的,把country變成默認參數(shù)非常簡單

def stu_register(name, age, course, country="CN"):

這樣,這個參數(shù)在調(diào)用時不指定,那默認就是CN,指定了的話,就用你指定的值。

另外,你可能注意到了,在把country變成默認參數(shù)后,我同時把它的位置移到了最后面,為什么呢?

關(guān)鍵參數(shù)

正常情況下,給函數(shù)傳參數(shù)要按順序,不想按順序就可以用關(guān)鍵參數(shù),只需指定參數(shù)名即可,但記住一個要求就是,關(guān)鍵參數(shù)必須放在位置參數(shù)之后。

stu_register(age=22,name='alex',course="python",)

非固定參數(shù)

若你的函數(shù)在定義時不確定用戶想傳入多少個參數(shù),就可以使用非固定參數(shù)

def stu_register(name, age, *args):  # *args 會把多傳入的參數(shù)變成一個元組形式      
  print(name, age, args)

stu_register("EC", 22)
# 輸出
# EC 22 () #后面這個()就是args,只是因為沒傳值,所以為空

stu_register("Jack", 32, "CN", "Python")
# 輸出
# Jack 32 ('CN', 'Python')

還可以有一個**kwargs

def stu_register(name, age, *args, **kwargs):  # *kwargs 會把多傳入的參數(shù)變成一個dict形式
    print(name, age, args, kwargs)

tu_register("EC", 22)
# 輸出
# EC 22 () {}#后面這個{}就是kwargs,只是因為沒傳值,所以為空

stu_register("Jack", 32, "CN", "Python", sex="Male", province="ShanDong")
# 輸出
# Jack 32 ('CN', 'Python') {'province': 'ShanDong', 'sex': 'Male'}

局部變量

name = "EC"
def change_name(name):
    print("before change:", name)
    name = "EC君,是個京城房奴!"
    print("after change", name)

change_name(name)

print("在外面看看name改了么?", name)

#輸出

before change: EC
after change EC君,是個京城房奴!
在外面看看name改了么? EC

全局與局部變量

在子程序中定義的變量稱為局部變量,在程序的一開始定義的變量稱為全局變量。
全局變量作用域是整個程序,局部變量作用域是定義該變量的子程序。
當(dāng)全局變量與局部變量同名時:
在定義局部變量的子程序內(nèi),局部變量起作用;在其它地方全局變量起作用。


返回值

要想獲取函數(shù)的執(zhí)行結(jié)果,就可以用return語句把結(jié)果返回

注意:

  • 1.函數(shù)在執(zhí)行過程中只要遇到return語句,就會停止執(zhí)行并返回結(jié)果,so 也可以理解為 return 語句代表著函數(shù)的結(jié)束
  • 2.如果未在函數(shù)中指定return,那這個函數(shù)的返回值為None

強行插入知識點: 嵌套函數(shù)

看上面的標(biāo)題的意思是,函數(shù)還能套函數(shù)?of course

name = "EC"

def change_name():
    name = "EC2" 

   def change_name2():
        name = "EC3"
        print("第3層打印", name)

    change_name2()  # 調(diào)用內(nèi)層函數(shù)
    print("第2層打印", name)

change_name()
print("最外層打印", name)

此時,在最外層調(diào)用change_name2()會出現(xiàn)什么效果?
沒錯, 出錯了, 為什么呢?母雞啦!


遞歸

在函數(shù)內(nèi)部,可以調(diào)用其他函數(shù)。如果一個函數(shù)在內(nèi)部調(diào)用自身本身,這個函數(shù)就是遞歸函數(shù)。

def calc(n):
    print(n)
    if int(n / 2) == 0:
        return n
    return calc(int(n / 2))
calc(10)

輸出:
10
5
2
1

遞歸特性:

  • 1.必須有一個明確的結(jié)束條件
  • 2.每次進入更深一層遞歸時,問題規(guī)模相比上次遞歸都應(yīng)有所減少
  • 3.遞歸效率不高,遞歸層次過多會導(dǎo)致棧溢出(在計算機中,函數(shù)調(diào)用是通過棧(stack)這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的,每當(dāng)進入一個函數(shù)調(diào)用,棧就會加一層棧幀,每當(dāng)函數(shù)返回,棧就會減一層棧幀。由于棧的大小不是無限的,所以,遞歸調(diào)用的次數(shù)過多,會導(dǎo)致棧溢出)

堆棧掃盲


匿名函數(shù)

匿名函數(shù)就是不需要顯式的指定函數(shù)

# 這段代碼
def calc(n):
    return n ** n
print(calc(10))

# 換成匿名函數(shù)
calc = lambda n: n ** n
print(calc(10))

你也許會說,用上這個東西沒感覺有毛方便呀, 。。。。呵呵,如果是這么用,確實沒毛線改進,不過匿名函數(shù)主要是和其它函數(shù)搭配使用的呢,如下

res = map(lambda x:x**2,[1,5,7,4,8])
for i in res:
    print(i)

##輸出
1
25
49
16
64

函數(shù)式編程介紹

函數(shù)是Python內(nèi)建支持的一種封裝,我們通過把大段代碼拆成函數(shù),通過一層一層的函數(shù)調(diào)用,就可以把復(fù)雜任務(wù)分解成簡單的任務(wù),這種分解可以稱之為面向過程的程序設(shè)計。函數(shù)就是面向過程的程序設(shè)計的基本單元。
函數(shù)式編程中的函數(shù)這個術(shù)語不是指計算機中的函數(shù)(實際上是Subroutine),而是指數(shù)學(xué)中的函數(shù),即自變量的映射。也就是說一個函數(shù)的值僅決定于函數(shù)參數(shù)的值,不依賴其他狀態(tài)。比如sqrt(x)函數(shù)計算x的平方根,只要x不變,不論什么時候調(diào)用,調(diào)用幾次,值都是不變的。
Python對函數(shù)式編程提供部分支持。由于Python允許使用變量,因此,Python不是純函數(shù)式編程語言。

高階函數(shù)

變量可以指向函數(shù),函數(shù)的參數(shù)能接收變量,那么一個函數(shù)就可以接收另一個函數(shù)作為參數(shù),這種函數(shù)就稱之為高階函數(shù)。

def add(x, y, f):
    return f(x) + f(y)

res = add(3, -6, abs)
print(res)

內(nèi)置參數(shù)

內(nèi)置參數(shù)

內(nèi)置參數(shù)詳解

#compile
# f = open("函數(shù)遞歸.py")
# data =compile(f.read(),'','exec')
# exec(data)

#printmsg = "又回到最初的起點"
f = open("tofile","w")
print(msg,"記憶中你青澀的臉",sep="|",end="",file=f)

#slice
a = range(20)
pattern = slice(3,8,2)
for i in a[pattern]: #等于a[3:8:2]
    print(i)

幾個內(nèi)置方法用法提醒

END.

OK今天就為大家介紹這么多了。
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