Chap04.Python 函数编程与作用域

Python 函数概述

将一组语句的集合通过一个名字（函数名）封装起来，要想执行这个函数，只需调用其函数名即可。好处:

1. 代码重用
2. 保持一致性
3. 可扩展性

函数分类：

• 内置函数：python内部已经定义好的函数，可以直接使用，如print()
• 自定义函数：开发人员因某些功能需求而编写的函数

Python 函数定义与调用

基本格式

# 本段代码为伪代码
def 函数名 ([函数列表]):		# 函数头：关键字def、函数名、括号、冒号、参数(按需求可选)
	函数体					# 函数体：缩进1格

一个简单的例子：

​​

函数的基本结构完成以后，可直接参照内置函数一样调用:

# 定义函数（无参数）
def sayhello() :
	print("Hello World!")
# 调用函数
sayhello()					# out: Hello World!

# 定义函数（带参数）
def sayhello2who(name):
	print("Hello", name)
# 调用函数（带参数）
sayhello2who("Python")		# out: Hello Python

return 语句

用法：return [表达式/结果值]

• return 语句，用于在退出函数，并向调用方返回一个结果值。
• 如果没有返回值，就不需要写return，函数默认返回None

# 定义函数（带参数）：比较大小
def ReturnMax(a, b):
	if a > b:
		return a
	else:
		return b
a = 4
b = 5
result = ReturnMax(a, b)
print(result)				# out: 5

Python 匿名函数

所谓匿名函数，即不再使用 def 语句这样标准的形式定义一个函数。

python 使用 lambda 来创建匿名函数

​​

# 匿名函数的调用与一般函数相同：函数名称([参数1][,参数2,.....参数n]])

# 可写函数说明
sumlam = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2
# 调用sumlam函数
print ("相加后的值为 : ", sumlam( 10, 20 ))	# out: 30
print ("相加后的值为 : ", sumlam( 20, 20 ))	# out: 40

Python 内置函数

​​

用法： 函数名称( [对象] )

举例：abs(x), 求x绝对值

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Python 函数参数

函数参数传递，即在函数调用时，把函数外的数据传递到函数体内执行

# 定义函数（带参数）
def sayhello2who(name):
	print("Hello", name)
# 调用函数（带参数）
sayhello2who("Python")		# out: Hello Python

Python 函数参数类型

函数参数分四个类型：位置参数、关键字参数、默认参数、不定长参数

​​

位置参数：

def cal(a, b):
	print(a + b)
	print(a - b)
	print(a * b)
	print(a / b)
# 调用 cal 函数
cal(100, 10)

关键词参数：

def cal(a, b):
	print(a + b)
	print(a - b)
	print(a * b)
	print(a / b)
# 第一次调用 cal 函数
cal(a = 100, b = 10)
# 第二次调用 cal 函数
cal(b = 10, 

默认参数：

def cal(a, b=1):
	print(a + b)
	print(a - b)
	print(a * b)
	print(a / b)
# 第一次调用 cal 函数
cal(100)
# 第二次调用 cal 函数
cal(100, 10)

不定长参数（了解即可）：

# 参数传递-不定长参数（元组）
def printinfo_tuple( arg1, *vartuple):
	print ("输出: ")
	print (arg1)
	print (vartuple)
# 调用printinfo 函数
printinfo_tuple( 70, 60, 50)
# 输出:
# 70
# (60, 50)

# 参数传递-不定长参数（字典）
def printinfo_dic( arg1, **vardict ):
	print ("输出: ")
	print (arg1)
	print (vardict)
# 调用printinfo 函数
printinfo_dic(1, a=2, b=3)
# 输出:
# 1
# {'a': 2, 'b': 3}

Python 函数嵌套

函数嵌套，指的是在函数内部定义新的函数。内部函数可以被外部调用，但不能被外部直接调用

def fout() :
	def fin():
		print('hi')
# 只能调用最外层函数
fout()

Python 闭包

函数本质是一个对象，若想在外部调用内部函数，可以把内部函数赋值给变量，以return 语句带到外部。

• 闭包定义

  在函数嵌套的前提下，内部函数使用了外部函数的变量，并且外部函数返回了内部函数，我们把这个使用外部函数变量的内部函数称为闭包。

• 闭包的构成条件

  1. 在函数嵌套（函数里面在定义函数）的前提下
  2. 内部函数使用了外部函数的变量（还包括外部函数的参数）
  3. 外部函数返回了内部函数

# 函数嵌套
def fout() :
	def fin():
		print('hi')
	return fin # 返回：fin，注意这里返回的名称，没有括号
x = fout() # 调用fout函数，返回 fin函数名称，即 x = fin
x()

理解：

1. 外部函数 fout 通过 return 返回 内部函数 fin 的名称
2. x = fout()赋值后，即x=fin
3. x()即等于fin()，调用函数fin：print('hi')

Python 变量作用域

变量作用域简介

作用域就是变量能够生效的范围，按照作用域划分为局部变量和全局变量

• 全局变量

  定义在函数外的拥有全局作用域，全局变量可以在整个程序内访问

• 局部变量

  定义在函数内部的变量拥有一个局部作用域，只能在其被声明的函数内部访问

##全局变量
x1 = 10
def func1() :
	print(x1)
func1()

##局部变量，函数外部使用报错
def func2() :
	x2 = 20
	print(x2)
func2()
# 错误示范：print(x2) ##无法访问函数内部的局部变量

Python LEGB规则

Python 访问一个变量时会遵循LEGB规则，从内到外依次访问所有的作用域直到找到，否则会报未定义的错误。

​​

from math import pi

print(pi) # Buit-in

pi = 3.14 # Global
print(pi)

def fout():
	pi = 3.1 # Enclosing
	def fin():
		pi = 3 # local
		print(pi)
	fin()
	print(pi)
fout()

Python 变量作用域声明

global声明

##局部变量，global声明
pi = 3.14 # Global
print(pi)

def fout():
	pi = 3.1 # Enclosing
	def fin():
		global pi # global声明后，x 变为全局变量
		pi = 3 # local
	fin()
	print("fout：", pi)

fout()
print(pi)

nonlocal声明

##局部变量，global声明
pi = 3.14 # Global
print(pi)

def fout():
	pi = 3.1 # Enclosing
	def fin():
		nonlocal pi # nonlocal声明后，x 变为非局部变量
		pi = 3 # local
	fin()
	print("fout：", pi)

fout()
print(pi)
# fin()调用影响fout函数Local变量，不影响Global变量

Python 装饰器

Python 装饰器定义

装饰器(Decorators)，简单地说：就是修改其他函数的功能的函数，本质是函数嵌套

作用：在不改变原函数结构的基础上，通过装饰器使原函数具备更多功能

# 提升孙悟空技能，装饰器做法：增加火眼金睛能力
def furnace(func): # func就是个函数
	def fire(*args, **kwargs): # 三味真火函数
		print('有火眼金睛了') # 增加新技能：火眼金睛
		return func(*args, **kwargs) # 保留原来函数的功能
	return fire # 返回函数名
# 语法糖
@furnace
def monkey():
	print('吃桃子')
monkey()

Python 装饰器定义-语法

装饰器语法

# 装饰器函数(无参数)
def 函数1(func):
	def 函数2(*args, **kwargs) :
		<新功能代码块>
		return func(*args, **kwargs)
	return 函数2
# 装饰器应用
@函数1
def 原函数():
	<代码块>
# 装饰后函数调用
原函数()

# 装饰器函数(带参数)
def 传参函数(arg):
	def 函数1(func):
		def 函数2(*args, **kwargs) :
			<新功能代码块>
			return func(*args, **kwargs)
		return 函数2
	return 函数1
# 装饰器应用
@传参函数(arg)
def 原函数():
	<代码块>
# 装饰后函数调用
原函数()

Python 装饰器应用场景

装饰器被广泛应用以下场景：

• 拓展权限认证
• 插入日志
• 性能测试
• 事务处理
• 缓存
• 权限校验

# 装饰器作用：扩展权限认证
def canYou(func):
	def decorator(*args, **kwargs):
	userAge = 40
	if userAge > 1 and userAge < 10:
		return func(*args, **kwargs)
	print('你的年龄不符合要求，不能看')
return decorator
@canYou
def play():
	print('开始播放动画片 《喜洋洋和灰太狼》')
play()

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