流程控制

流程控制就是控制代碼的執(zhí)行順序。
正常代碼都是按順序一行一行執(zhí)行的狗唉，這叫順序流程初烘。
如果想控制程序在滿足某個(gè)條件時(shí)才執(zhí)行特定的代碼塊，就需要條件控制分俯。
如果想控制程序在滿足某個(gè)條件時(shí)重復(fù)執(zhí)行特定的代碼塊肾筐，就需要循環(huán)控制。

順序

上面講完了澳迫。

條件

使用關(guān)鍵字 if...elif...else 來(lái)構(gòu)造條件流程局齿，其中elif和else是可選的，每一個(gè)條件判斷語(yǔ)句后面以冒號(hào)':'結(jié)尾橄登，條件成立時(shí)執(zhí)行代的碼塊跟在下一行并縮進(jìn)抓歼。注意代碼塊不能全是空行或注釋，如果想什么也不做拢锹，可以寫個(gè)pass谣妻。
python 沒(méi)有像其他語(yǔ)言的 switch...case 關(guān)鍵字。

if x == 0:            # 條件不需要括號(hào)包起來(lái)卒稳，行尾要有個(gè)冒號(hào)
    print('x等于0')   # 需要縮進(jìn)蹋半，一般建議4個(gè)空格，且行尾不需要分號(hào)
elif x > 0:           # elif 代碼塊可以多個(gè)
    print('x大于0')
else:                 # 當(dāng)前面所有條件都不滿足時(shí)充坑，執(zhí)行下面的代碼塊
    print('x小于0')

if x is None:        # 判斷 x 等于 None减江， is用于判斷兩個(gè)對(duì)象的id值是否一樣，id一樣表示是同一個(gè)對(duì)象
    pass             # pass表示什么也不做

if x is not None:    # 判斷 x 不等于 None捻爷， not表示取反
    print('x = ', x)

條件語(yǔ)句可以使用括號(hào)辈灼，從而改變條件的判斷順序。

if x == 0 or (y == 0 and z == 0):
print('x等于0')  

如果條件語(yǔ)句太長(zhǎng)也榄，不好放在一行巡莹，可以用括號(hào)包起來(lái)，括號(hào)里的語(yǔ)句可以換行

if (x == 0 or y == 0
    or z == 0):      # 括號(hào)包起來(lái)后可以換行
    print('x等于0')   

或者

if (x == 0 
    or y == 0 
    or z == 0
    ):                # 括號(hào)包起來(lái)后可以換行
    print('x等于0')   

循環(huán)

使用 while 或 for...in 來(lái)構(gòu)造循環(huán)流程。

• while

只要 while 后面的條件語(yǔ)句成立降宅，就執(zhí)行后面跟著的縮進(jìn)代碼塊, 下面例子的輸出 0 ~ 9 整數(shù)骂远。

x = 0
whlile x < 10: # 當(dāng)變量 x < 10 時(shí)，執(zhí)行下面縮進(jìn)的兩行代碼腰根，并再次回到本語(yǔ)句激才，直到 x >= 10
    print(x)
    x += 1

所有循環(huán)條件語(yǔ)句同樣可以使用括號(hào)和行號(hào)。

• for...in

for...in相對(duì)特殊一點(diǎn)唠雕，先看例子, 下面例子的輸出 0 ~ 9 整數(shù)贸营。

for x in range(10): # 對(duì)每個(gè)變量 x 值(0 <= x < 10，步長(zhǎng)為1岩睁， 即等于range(10)的元素值), 執(zhí)行下面縮進(jìn)的代碼
    print(x)

for x in [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]: # 對(duì)每個(gè)變量 x 值 (x 等于列表的元素值), 執(zhí)行下面縮進(jìn)的代碼
    print(x)

for...in 循環(huán)在 python 中的使用頻率很高钞脂，而且其背后有一些復(fù)雜的約定和機(jī)制仇箱，完全講清楚這些需要后面'面向?qū)ο?章節(jié)的相關(guān)知識(shí)匣椰，這里先大致說(shuō)一下。
在 for...in 循環(huán)中蛀缝，不是什么東西都可以放在關(guān)鍵字 in 后面刘莹，必須是一個(gè)可迭代對(duì)象(迭代就是一個(gè)一個(gè)遍歷獲取的意思)阎毅，可迭代對(duì)象有兩個(gè)特點(diǎn)：

1 對(duì)象可以作為參數(shù)傳給內(nèi)置函數(shù) iter() 并返回一個(gè)迭代器對(duì)象。
2 返回的迭代器對(duì)象有__next__()方法, 調(diào)用這個(gè)方法一次可以返回一個(gè)值点弯，調(diào)用一次返回一個(gè)扇调，直到?jīng)]有可返回的了，則拋出一個(gè)異常(什么是異常后面會(huì)講)抢肛。

實(shí)際上for...in 循環(huán)就是執(zhí)行上面1狼钮、2個(gè)步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)循環(huán)的，以 for x in range(10) 為例捡絮，背后可以分解為下面幾個(gè)步驟：

1 iter(range(10)) 返回一個(gè)迭代器對(duì)象熬芜，假設(shè)為a.
2 循環(huán)調(diào)用 a.__next__(), 并將返回值賦給 x，直到出現(xiàn)異常則退出循環(huán)福稳。

• continue 和 break

continue 用來(lái)讓循環(huán)中的某一次處理提前結(jié)束涎拉，并進(jìn)行下一輪。

for x in range(10): 
    if x == 5:     # x == 5時(shí)的圆，直接返回for語(yǔ)句鼓拧，下面的print(x)將不會(huì)執(zhí)行，也就是只打印 0 ~ 4越妈，6 ~ 9
        continue
    print(x)

break 用來(lái)結(jié)束整個(gè)循環(huán)毁枯。

for x in range(10): 
    if x == 5:     # x == 5時(shí)，將退出整個(gè)循環(huán)叮称，也就是只打印 0 ~ 4
        break
    print(x)

函數(shù)

把一部分具有相關(guān)性的代碼封裝起來(lái)，用一個(gè)名字來(lái)代替它，這就是函數(shù)瓤檐，當(dāng)需要使用這部分代碼時(shí)赂韵，不需要把這些代碼再寫一遍，只要按一定書寫規(guī)則調(diào)用函數(shù)就可以了挠蛉。
函數(shù)能提高代碼重復(fù)利用率祭示，并能提高代碼可讀性，可以說(shuō)稍微復(fù)雜一點(diǎn)的代碼都離不開(kāi)函數(shù)谴古。

定義函數(shù)

使用關(guān)鍵字def來(lái)定義函數(shù)质涛，函數(shù)可以有參數(shù) (寫在括號(hào)里，多個(gè)參數(shù)用逗號(hào)隔開(kāi)) 和返回值 (使用關(guān)鍵字 return) 掰担，沒(méi)有明確寫返回值的則默認(rèn)返回 None汇陆。

def sum(a, b): # 定義求和函數(shù) sum, a、b 為輸入?yún)?shù)
    s = a + b
    return s   # s 為返回值

def hello():   # 定義函數(shù) hello, 沒(méi)有輸入?yún)?shù)
    print('hello')
                # 沒(méi)有顯式的返回值带饱，則默認(rèn)返回None

調(diào)用函數(shù)

調(diào)用函數(shù)和數(shù)學(xué)里的用法類似毡代，寫上函數(shù)名和參數(shù)就可以, 比如調(diào)用前面例子里的函數(shù)。

v = sum(1, 2)     # 調(diào)用函數(shù) sum 計(jì)算 1 和 2 的和勺疼，并把返回值 3 賦值給 v

print(sum(1, 2))  # 打印 sum(1, 2) 的返回值 3

hello()           # 調(diào)用函數(shù) hello教寂，將打印 'hello'

函數(shù)內(nèi)部可以再調(diào)用函數(shù)，甚至可以調(diào)用自己执庐，調(diào)用自己的函數(shù)叫作遞歸函數(shù)酪耕。
程序在進(jìn)入函數(shù)內(nèi)部時(shí)，會(huì)分配一定的內(nèi)存(叫棧幀)轨淌，在函數(shù)退出時(shí)迂烁，釋放這些內(nèi)存，所以如果函數(shù)調(diào)用層次太深(特別是遞歸調(diào)用)的話猿诸，可能會(huì)消耗太多內(nèi)存婚被，導(dǎo)致程序掛掉。

參數(shù)傳遞

把一個(gè)變量作為參數(shù)傳遞給函數(shù)梳虽，在函數(shù)內(nèi)部看到的變量實(shí)際不是函數(shù)外部的那個(gè)變量址芯，而是一個(gè)重新創(chuàng)建的變量，只是變量所引用的對(duì)象和函數(shù)外部變量所引用的對(duì)象一樣窜觉。因此在函數(shù)內(nèi)部對(duì)參數(shù)變量的修改谷炸，并不會(huì)改變函數(shù)外部變量的值，但是禀挫，如果函數(shù)內(nèi)部改變了參數(shù)所引用對(duì)象的值旬陡，則函數(shù)外部變量所引用對(duì)象的值也會(huì)跟著改變。

>>> def clear(a):
...     a = 0     # 這里的 a 和函數(shù)外部的 a 不是同一個(gè)變量
... 
>>> a = 10
>>> clear(a)
>>> a             # a 的值并沒(méi)有被改變
10
>>> 
>>> def set(a):
...     a[0] = 0  # 改變參數(shù)變量引用對(duì)象的值
... 
>>> a = [10, 10, 10]
>>> set(a)
>>> a             # a 引用對(duì)象的值被改變了
[0, 10, 10]
>>> 

python 的函數(shù)支持非常靈活的參數(shù)定義和傳遞方式语婴。

• 位置參數(shù)
  位置參數(shù)(Required arguments), 指調(diào)用函數(shù)時(shí)描孟，參數(shù)的個(gè)數(shù)和順序必須和定義時(shí)嚴(yán)格一樣驶睦。

  def foo(a, b, c):
      print(a, b, c)
  
  foo(1, 2, 3)  # 1, 2, 3將分別被傳給函數(shù)參數(shù)的a, b, c
  
  foo(1,2)      # 少一個(gè)參數(shù)，運(yùn)行將報(bào)錯(cuò)
  

• 可變參數(shù)
  可變參數(shù)(Variable-length arguments), 指函數(shù)的參數(shù)個(gè)數(shù)是可變的匿醒，每次調(diào)用傳入的參數(shù)個(gè)數(shù)可以不一樣场航。
  如果同時(shí)有位置參數(shù)和可變參數(shù)，可變參數(shù)要在后面廉羔。

  def foo(a, b, *args): # args前面有個(gè)'*'表示是可變參數(shù), 可變參數(shù)一般建議取名為args
      print(a, b)
      for v in args:    # 可變參數(shù)實(shí)際上會(huì)被組裝成列表溉痢，再傳遞給函數(shù)
          print(v)
  
  foo(1, 2)      # 可變參數(shù)個(gè)數(shù)為0
  
  foo(1, 2, 3, 4, 5)  # 可變參數(shù)個(gè)數(shù)為3, 分別是3, 4, 5
  
  a = [3, 4, 5]
  foo(1, 2, *a)    # 可以把列表傳給可變參數(shù)，前面要加個(gè)*, 這里效果和foo(1, 2, 3, 4, 5)一樣
  

• 關(guān)鍵字參數(shù)
  關(guān)鍵字參數(shù)(Keyword arguments), 指?jìng)鬟f函數(shù)參數(shù)時(shí)憋他，必須通過(guò)賦值形式顯示寫上參數(shù)名孩饼， 關(guān)鍵字參數(shù)傳遞順序可以和定義順序不同。
  關(guān)鍵字參數(shù)的定義跟在可變參數(shù)后面竹挡，如果沒(méi)有可變參數(shù)镀娶，則在關(guān)鍵字參數(shù)前面定義一個(gè) * 。

  def foo(a, b, *args此迅，c, d): # 可變參數(shù)后面的參數(shù) c 和 d 為關(guān)鍵字參數(shù)
      print(a, b)       # 位置參數(shù)
      for v in args:    # 可變參數(shù)
          print(v)
      print(c, d)       # 關(guān)鍵字參數(shù)
  
  foo(1, 2, 3, 4, 5, d=7, c=6) # a為1汽畴，b為2，args為(3, 4, 5), c為6耸序，d為7
  
  def foo(a, b, *忍些，c, d):      # '*' 后面的參數(shù) c 和 d 為關(guān)鍵字參數(shù)
      print(a, b, c, d)
  
  foo(1, 2, c=6, d=7)          # a為1，b為2, c為6坎怪，d為7
  

  另外罢坝，位置參數(shù)實(shí)際上也可以用關(guān)鍵字參數(shù)的方式傳遞。

  def foo(a, b, c):   # 位置參數(shù)
      print(a, b, c)
  
  foo(b=2, a=1, c=3)  # 以關(guān)鍵字方式傳遞參數(shù)搅窿，1, 2, 3將分別被傳給函數(shù)參數(shù)的a, b, c
  
  foo(a=1, b=2)      # 少一個(gè)參數(shù)嘁酿，運(yùn)行將報(bào)錯(cuò)
  

  以上方式要求傳遞參數(shù)時(shí)，參數(shù)個(gè)數(shù)必須和定義時(shí)個(gè)數(shù)一樣男应，如果想定義個(gè)數(shù)可變的關(guān)鍵字參數(shù)闹司，可以在關(guān)鍵字參數(shù)前加兩個(gè) * 參數(shù)。

  def foo(a, b, **kwargs):        # kwargs前面有兩個(gè)'*'沐飘，表示是可變關(guān)鍵字參數(shù), 可變關(guān)鍵字參數(shù)一般建議取名為kwargs
      print(a, b)
      for k, v in kwargs.items(): # 可變關(guān)鍵字參數(shù)實(shí)際上會(huì)被組裝成字典游桩，再傳遞給函數(shù)
          print(v)
  
  foo(1, 2)                       # 可變關(guān)鍵字參數(shù)個(gè)數(shù)為0
  
  foo(1, 2, e=3, f=4, g=5)        # 可變關(guān)鍵字參數(shù)個(gè)數(shù)為3, 分別是'e':3, 'f':4, 'g':5
  
  a = {'e':3, 'f':4, 'g':5}
  foo(1, 2, **a)                  # 可以把字典給可變關(guān)鍵字參數(shù)，前面要加兩個(gè)*, 這里效果和foo(1, 2, e=3, f=4, g=5)一樣
  

• 默認(rèn)參數(shù)
  位置參數(shù)和關(guān)鍵字參數(shù)都可以有默認(rèn)值耐朴，調(diào)用函數(shù)時(shí)借卧，如果沒(méi)有顯示參入?yún)?shù)值，則該參數(shù)值為指定的默認(rèn)值筛峭。
  有默認(rèn)值的位置參數(shù)必須在沒(méi)有默認(rèn)值的位置參數(shù)后面铐刘，有默認(rèn)值的關(guān)鍵字參數(shù)則沒(méi)有此限制。

  def foo(a, b, c=3):           # 參數(shù)c為默認(rèn)參數(shù)影晓，默認(rèn)值為3
      print(a, b, c)
  
  foo(1, 2)                     # 相當(dāng)于 foo(1, 2, 3)
  
  def foo(a, b, *, c=3, d):     # 參數(shù)c為默認(rèn)參數(shù)镰吵，默認(rèn)值為3
      print(a, b, c, d)
  
  foo(1, 2, d=4)                # 相當(dāng)于 foo(1, 2, c=3, d=4)
  
  def foo(a, b=2, *, c=3, d):   # 參數(shù)b為默認(rèn)參數(shù)檩禾，默認(rèn)值為2, 參數(shù)c為默認(rèn)參數(shù)，默認(rèn)值為3
      print(a, b, c, d)
  
  foo(1, d=4)                   # 相當(dāng)于 foo(1, 2, c=3, d=4)
  

• 任意參數(shù)函數(shù)
  下面形式的函數(shù)捡遍，可以接受任意參數(shù), 這種函數(shù)參數(shù)定義方式在實(shí)現(xiàn)一些通用的高級(jí)函數(shù)時(shí)很有用锌订。

    def foo(*args, **kwargs):
        print(args, kwargs)
  

多返回值

函數(shù)可以返回任意數(shù)量的返回值，多個(gè)返回值使用逗號(hào)隔開(kāi)画株。

def test(a, b, c):
    return a+1, b+2, c+3

a, b, c = test(1, 1, 1)    # a為2，b為3啦辐，c為4

調(diào)用多返回值的函數(shù)時(shí)谓传，如果其中有些返回值是不關(guān)心的，可以使用下劃線'_'作為變量芹关。

a, _, _ = test(1, 1, 1)    # a為2续挟，其他返回值不關(guān)心

多返回值實(shí)際上是以列表的形式返回的，因此也可以只用一個(gè)變量接收函數(shù)的多返回值侥衬。

a = test(1, 1, 1)    # a為(2, 3, 4)

函數(shù)返回的多個(gè)返回值可以直接賦值給多個(gè)變量的原因是列表可以直接賦值給多個(gè)變量诗祸。

a = [1, 2, 3]

i, j, k = a   # i為1， j為2, k為3

匿名函數(shù)

有些小函數(shù)特別是只被一個(gè)地方調(diào)用的函數(shù)轴总，有時(shí)候還要為它想一個(gè)名字就顯得很不方便直颅。python支持定義匿名函數(shù)(anonymous function)，用來(lái)解決這類問(wèn)題怀樟。匿名函數(shù)用關(guān)鍵字 'lambda' 來(lái)定義功偿。

lambda [arg1 [,arg2,.....argn]]:expression  # 不能有return，函數(shù)返回值為表達(dá)式值

前面說(shuō)過(guò)python里一切皆對(duì)象往堡，函數(shù)也是對(duì)象械荷， 因此可以直接賦值給變量或作為參數(shù)傳遞給其他函數(shù)，匿名函數(shù)一般就是用在這種場(chǎng)景虑灰。

sum = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2;    # 定義求和匿名函數(shù)并賦值給變量sum吨瞎，arg1、arg2為參數(shù)
sum(1, 2)                                # 調(diào)用變量sum穆咐，就是調(diào)用求和匿名函數(shù)

def do(operation, a, b):        # 參數(shù)operation是一個(gè)函數(shù)
    return operation(a, b)

do(lambda arg1, arg2: arg1 * arg2, 1, 2) # 計(jì)算1颤诀、2的乘積，匿名函數(shù)作為參數(shù)傳遞

函數(shù)內(nèi)定義函數(shù)

python函數(shù)內(nèi)可以再定義函數(shù)庸娱，內(nèi)部的函數(shù)可以訪問(wèn)外部函數(shù)的變量着绊，內(nèi)部函數(shù)只能在外部函數(shù)內(nèi)調(diào)用，不能在外部函數(shù)外調(diào)用熟尉。
如果外部函數(shù)外想調(diào)用內(nèi)部函數(shù)归露，可以把內(nèi)部函數(shù)當(dāng)成返回值返回，外面通過(guò)返回值來(lái)調(diào)用內(nèi)部函數(shù)斤儿，這種用法其實(shí)是一種很特殊的機(jī)制剧包，有個(gè)專門名詞叫‘閉包’恐锦，遠(yuǎn)不是函數(shù)調(diào)用那么簡(jiǎn)單，后面會(huì)專門描述疆液。

def outer_func(a):
    b = 2

    def inner_func():          # 定義內(nèi)部函數(shù)
        return a + b           # 內(nèi)部函數(shù)調(diào)用外部函數(shù)的變量a和b

    print(inner_func())

print(outer_func(1))           # 打印 3

def outer_func(a):
    b = 2

    def inner_func():
        return a + b

    return inner_func         # 返回內(nèi)部函數(shù)

func = outer_func(1)          # 通過(guò)返回值調(diào)用內(nèi)部函數(shù)

print(func())                 # 打印 3一铅，很神奇，outer_func里的變量a和b的值好像被保存起來(lái)了