函數(shù)的構(gòu)建格式
在Python中芬沉,函數(shù)的構(gòu)建要遵循一定的格式逾冬,如下所示:
- 函數(shù)代碼塊以 def 關(guān)鍵詞開頭枫吧,后接函數(shù)標(biāo)識(shí)符名稱和圓括號(hào) ()宴倍。
- 任何傳入?yún)?shù)和自變量必須放在圓括號(hào)中間,圓括號(hào)之間可以用于定義參數(shù)检疫。
- 函數(shù)的第一行語(yǔ)句可以選擇性地使用文檔字符串—用于存放函數(shù)說明讶请。
- 函數(shù)內(nèi)容以冒號(hào)起始,并且縮進(jìn)屎媳。
-
return [表達(dá)式]
結(jié)束函數(shù)夺溢,選擇性地返回一個(gè)值給調(diào)用方。不帶表達(dá)式的return相當(dāng)于返回 None烛谊。
Python函數(shù)的構(gòu)建方法示意圖如下所示:
[圖片上傳失敗...(image-52b046-1551584695056)]
一個(gè)簡(jiǎn)單的函數(shù)構(gòu)建
在下面的例子中风响,構(gòu)建了一個(gè)將華氏度轉(zhuǎn)換為攝氏度的函數(shù),如下所示:
def fahrenheit_coverter(C):
fahrenheit = C*9/5 +32
return str(fahrenheit) +' F'
C2F = fahrenheit_coverter(35)
print(C2F)
將上述文件保存在C盤丹禀,命名為test.py状勤,運(yùn)行結(jié)果如下所示:
C:\Users\20161111>python t.py
95.0 F
在交互模式下定義函數(shù)
如果在交互模式下面定義函數(shù),解釋器會(huì)顯示三個(gè)小點(diǎn)來提醒你定義還沒有完成双泪,如下所示:
>>> def test_python():
...
在函數(shù)定義完畢的結(jié)尾荧降,必須輸入一行空白行。定義函數(shù)會(huì)創(chuàng)建一個(gè)函數(shù)類的對(duì)象攒读,如下所示:
>>> def test_python():
... print("I test def function")
...
>>> test_python()
I test def function
>>>
第一行:def test_python(): 定義函數(shù)
第二行:print("I test def function") 輸入函數(shù)的內(nèi)容,前面要空四格
第三行:是一空行辛友,輸入幾個(gè)空格薄扁,直接回車就行;
第四行:繼續(xù)回車废累,函數(shù)創(chuàng)建完畢邓梅,輸入test_python(),顯示結(jié)果邑滨。
函數(shù)的嵌套
在函數(shù)中也能創(chuàng)建函數(shù)日缨,如下面的案例:
def print_lyrics():
print("I'm a lumberjack, and I'm okay.")
print("I sleep all night and I work all day.")
def repeat_lyrics():
print_lyrics()
repeat_lyrics()
運(yùn)行后如下所示:
C:\Users\20161111>python test.py
I'm a lumberjack, and I'm okay.
I sleep all night and I work all day.
函數(shù)的參數(shù)傳遞
在Python中,類型屬于對(duì)象掖看,變量是沒有類型的匣距,先看下面的代碼:
a = [1, 2, 3]
a = "Runoob"
在上述代碼中,[1, 2, 3]
是List類型哎壳,"Runoob"
是String類型毅待,而變量a是沒有類型的,它僅僅是一個(gè)對(duì)象的引用(一個(gè)指針)归榕,它可以指向List類型的對(duì)象尸红,也哦可以是指向String類型對(duì)象。
可更改(mutable)與不可更改(immutable)對(duì)象
在python中,strings,tuples,和numbers是不可更改的對(duì)象外里,而list,dict等則是可以修改的對(duì)象怎爵。
- 不可變類型:變量賦值a=5后再賦值a=10,這里實(shí)際是新生成一個(gè)int值對(duì)象10盅蝗,再讓a指向它鳖链,而5被丟棄,不是改變a的值风科,相當(dāng)于新生成了a撒轮。
- 可變類型:變量賦值la=[1,2,3,4]后再賦值la[2]=5則是將listla的第三個(gè)元素值更改,本身la沒有動(dòng)贼穆,只是其內(nèi)部的一部分值被修改了题山。
python函數(shù)的參數(shù)傳遞:
- 不可變類型:如整數(shù)、字符串故痊、元組顶瞳。如fun(a),傳遞的只是a的值愕秫,沒有影響a對(duì)象本身慨菱。比如在fun(a)內(nèi)部修改a的值,只是修改另一個(gè)復(fù)制的對(duì)象戴甩,不會(huì)影響a本身符喝。
- 可變類型:如列表,字典甜孤。如fun(la)协饲,則是將la真正的傳過去,修改后fun外部的la也會(huì)受影響
在python中缴川,一切皆對(duì)象茉稠,嚴(yán)格意義上來講,我們不能說值傳遞還是引用傳遞把夸,我們應(yīng)該說傳不可變對(duì)象和傳可變對(duì)象而线。
python傳不可變對(duì)象實(shí)例
看這個(gè)案例:
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/01basic$ cat para.py
#!/usr/bin/python3
def ChangeInt(a):
a = 10
b = 2
ChangeInt(b)
print(b)
# The result is 2
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/01basic$ python3 para.py
2
在這個(gè)案例中,有int對(duì)象2恋日,指向它的變量是b膀篮,在傳遞給ChangeInt函數(shù)時(shí),按傳值的方式復(fù)制了變量b岂膳,a和b都指向了同一個(gè)Int對(duì)象各拷,在a=10時(shí),則新生成一個(gè)int值對(duì)象10闷营,并讓a指向它烤黍。
python傳可變對(duì)象實(shí)例
可變對(duì)象在函數(shù)里修改了參數(shù)知市,那么在調(diào)用這個(gè)函數(shù)的函數(shù)里,原始的參數(shù)也被改變了速蕊,如下所示:
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/01basic$ cat para2.py
#!/usr/bin/python3
def changeme(mylist):
mylist.append([1,2,3,4])
print("The value inside function is: ",mylist)
return
mylist=[10,20,30]
changeme(mylist)
print("The value outside function is: ",mylist)
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/01basic$ python3 para2.py
The value inside function is: [10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]]
The value outside function is: [10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]]
傳入函數(shù)的和在末尾添加新內(nèi)容的對(duì)象用的是同一個(gè)引用嫂丙,因此輸出了相同的結(jié)果。
函數(shù)的參數(shù)
以下是調(diào)用函數(shù)時(shí)可使用的正式參數(shù)類型:
- 必需參數(shù)
- 關(guān)鍵字參數(shù)
- 默認(rèn)參數(shù)
- 不定長(zhǎng)參數(shù)
必需參數(shù)
必需參數(shù)須以正確的順序傳入函數(shù)规哲。調(diào)用時(shí)的數(shù)量必須和聲明時(shí)的一樣跟啤。調(diào)用printme()函數(shù),你必須傳入一個(gè)參數(shù)唉锌,不然會(huì)出現(xiàn)語(yǔ)法錯(cuò)誤隅肥,如下所示:
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/01basic$ cat function1.py
#!/usr/bin/python3
def printme(str):
print(str)
return
printme()
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/01basic$ python3 function1.py
Traceback (most recent call last):
File "function1.py", line 7, in <module>
printme()
TypeError: printme() missing 1 required positional argument: 'str'
關(guān)鍵字參數(shù)
關(guān)鍵字參數(shù)和函數(shù)調(diào)用關(guān)系緊密,函數(shù)調(diào)用使用關(guān)鍵字參數(shù)來確定傳入的參數(shù)值袄简。使用關(guān)鍵字參數(shù)允許函數(shù)調(diào)用時(shí)參數(shù)的順序與聲明時(shí)不一致腥放,因?yàn)?Python 解釋器能夠用參數(shù)名匹配參數(shù)值。以下實(shí)例在函數(shù) printme() 調(diào)用時(shí)使用參數(shù)名:
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/01basic$ cat function2.py
#!/usr/bin/python3
def printme(str):
print(str)
return
printme(str="Runoob tutorial")
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/01basic$ python3 function2.py
Runoob tutorial
以下實(shí)例中演示了函數(shù)參數(shù)的使用不需要使用指定順序:
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/01basic$ cat function3.py
#!/usr/bin/python3
def printinfo(name, age):
print("Name: ",name)
print("Age: ",age)
return
printinfo(age=50,name="runoob")
printinfo("Zhang",20)
printinfo(20,"Zhang")
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/01basic$ python3 function3.py
Name: runoob
Age: 50
Name: Zhang
Age: 20
Name: 20
Age: Zhang
從結(jié)果來看绿语,如果不按順序輸入?yún)?shù)秃症,那么可以使用賦值語(yǔ)句將實(shí)參直接賦值給相應(yīng)的形參。
默認(rèn)參數(shù)
調(diào)用函數(shù)時(shí)吕粹,如果沒有傳遞參數(shù)种柑,則會(huì)使用默認(rèn)參數(shù)。以下實(shí)例中如果沒有傳入age參數(shù)匹耕,則使用默認(rèn)值:
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/01basic$ cat function4.py
#!/usr/bin/python3
def printinfo(name,age=35):
print("Name: ",name)
print("Age: ",age)
return
printinfo(age=50, name="runoob")
print("------------------------")
printinfo(name="runoob")
printinfo(20,"runoob")
printinfo("runoob",20)
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/01basic$ python3 function4.py
Name: runoob
Age: 50
------------------------
Name: runoob
Age: 35
Name: 20
Age: runoob
Name: runoob
Age: 20
不定長(zhǎng)參數(shù)
你可能需要一個(gè)函數(shù)能處理比當(dāng)初聲明時(shí)更多的參數(shù)聚请。這些參數(shù)叫做不定長(zhǎng)參數(shù),和上述2種參數(shù)不同稳其,聲明時(shí)不會(huì)命名驶赏。基本語(yǔ)法如下:
def functionname([formal_args,] *var_args_tuple ):
"函數(shù)_文檔字符串"
function_suite
return [expression]
加了星號(hào)(*
)的變量名會(huì)存放所有未命名的變量參數(shù)欢际。如果在函數(shù)調(diào)用時(shí)沒有指定參數(shù),它就是一個(gè)空元組矾兜。我們也可以不向函數(shù)傳遞未命名的變量损趋。如下實(shí)例:
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/01basic$ cat function5.py
#!/usr/bin/python3
def printinfo(arg1, *vartuple):
print("Output: ")
print(arg1)
for var in vartuple:
print(var)
return
printinfo(10)
printinfo(11,12,13)
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/01basic$ python3 function5.py
Output:
10
Output:
11
12
13
匿名函數(shù)lambda
python使用lambda來創(chuàng)建匿名函數(shù)。所謂匿名椅寺,意即不再使用def語(yǔ)句這樣標(biāo)準(zhǔn)的形式定義一個(gè)函數(shù)浑槽,它的特點(diǎn)如下:
- lambda只是一個(gè)表達(dá)式,函數(shù)體比def簡(jiǎn)單很多返帕。
- lambda的主體是一個(gè)表達(dá)式桐玻,而不是一個(gè)代碼塊。僅僅能在lambda表達(dá)式中封裝有限的邏輯進(jìn)去荆萤。
- lambda函數(shù)擁有自己的命名空間镊靴,且不能訪問自己參數(shù)列表之外或全局命名空間里的參數(shù)铣卡。
- 雖然lambda函數(shù)看起來只能寫一行,卻不等同于C或C++的內(nèi)聯(lián)函數(shù)偏竟,后者的目的是調(diào)用小函數(shù)時(shí)不占用棧內(nèi)存從而增加運(yùn)行效率煮落。
語(yǔ)法格式如下所示:
lambda [arg1 [,arg2,.....argn]]:expression
看一個(gè)簡(jiǎn)單的例子:
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/01basic$ cat lambda.py
#!/usr/bin/python3
sum = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2
# 這里就是定義了一個(gè)函數(shù),這個(gè)函數(shù)實(shí)現(xiàn)的功能就是兩個(gè)數(shù)字相加
print("The value summed is : ",sum(10, 20))
print("The value summed is : ",sum(20,20))
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/01basic$ python3 lambda.py
The value summed is : 30
The value summed is : 40
上面的這個(gè)案例如果改成常規(guī)的函數(shù)寫法踊谋,則是如下所示:
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/01basic$ cat lambda.py
#!/usr/bin/python3
sum = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2
print("The value summed is : ",sum(10, 20))
print("The value summed is : ",sum(20,20))
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/01basic$ python3 lambda.py
The value summed is : 30
The value summed is : 40
匿名函數(shù)與普通函數(shù)的區(qū)別
看下面的一段代碼:
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/03file$ cat lambda.py
#!/usr/bin/python3
def add(a,b):
return a+b
a=2
b=3
print('a+b=', add(a,b))
a=2
b=3
addl = lambda a,b:a+b
print('a+b=',addl(a,b))
print('type(add(a,b)):',type(add(a,b)))
print('type(addl):',type(addl))
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/03file$ python3 lambda.py
a+b= 5
a+b= 5
type(add(a,b)): <class 'int'>
type(addl): <class 'function'>
從上面我們可以看見add(a,b)的類型是int蝉仇,而addl(a,b)的類型則是函數(shù)。從這里也能看出Lambda表達(dá)式確實(shí)是一種函數(shù)的表示方式殖蚕。lambda的一般形式是關(guān)鍵字lambda后面跟一個(gè)或多個(gè)參數(shù)轿衔,緊跟一個(gè)冒號(hào),以后是一個(gè)表達(dá)式睦疫。lambda是一個(gè)表達(dá)式而不是一個(gè)語(yǔ)句害驹。它能夠出現(xiàn)在python語(yǔ)法不允許def出現(xiàn)的地方。
lambda案例第1:快速組建列表
>>> list1 = lambda x:x**2
>>> l = [list1(i) for i in range(10)]
>>> print(l)
[0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
lambda函數(shù):減少函數(shù)命名
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/03file$ cat lambda1.py
#!/usr/bin/python3
def eat(f):
def many(n):
return n*f
return many
food = input('What kind of fruti do you like?')
f = eat(food)
print(f(5))
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/03file$ python3 lambda1.py
What kind of fruti do you like? Yes
Yes Yes Yes Yes Yes
上述代碼改寫為lambda則是如下所示:
def eat(f):
return lambda n:f*n
food = input('What kind of fruit do you like?')
f = eat(food)
print(f(5))
再看一個(gè)案例:
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/03file$ cat original.py # 這是原代碼
#!/usr/bin/python3
freshfruit = [' banana',' loganberry ','passion fruit'] # 建立一個(gè)列表
print(freshfruit) #顯示列表笼痛,發(fā)現(xiàn)前2個(gè)元素有空格
list3 =[w.strip() for w in freshfruit] # 去除空格
print(list3) #空格去掉后的效果
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/03file$ python3 original.py
[' banana', ' loganberry ', 'passion fruit']
['banana', 'loganberry', 'passion fruit']
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/03file$ cat original_trans.py # 改寫為lambda形式
#!/usr/bin/python3
freshfruit = [' banana',' loganberry ','passion fruit']
list3 = list(map(lambda x:x.strip(),freshfruit))
# lambda x:x.strip()這里就相當(dāng)于一個(gè)函數(shù)裙秋,map則是將這個(gè)函數(shù)映射到freshfruit的每個(gè)元素上
print(list3)
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/03file$ python3 original_trans.py
['banana', 'loganberry', 'passion fruit']
案例:使用列表推導(dǎo)式實(shí)現(xiàn)嵌套列表的平鋪,如下所示:
>>> vec = [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9,10]]
>>> print([num for elem in vec for num in elem])
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
這個(gè)列表推導(dǎo)式中有2個(gè)循環(huán)缨伊,第1個(gè)循環(huán)可以看作是外循環(huán)摘刑,執(zhí)行得慢,第2個(gè)循環(huán)是內(nèi)循環(huán)刻坊,執(zhí)行得快枷恕,上面代碼等價(jià)于下面的:
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/03file$ cat test1.py
#!/usr/bin/python3
vec = [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9,10]]
result = []
for elem in vec:
for num in elem:
result.append(num)
print(result)
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/03file$ python3 test1.py
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
案例:過濾掉不合條件的元素
列表推導(dǎo)式中可以使用if語(yǔ)句來進(jìn)行篩選,只在結(jié)果列表中保留符合條件的元素谭胚,下面的代碼是過濾當(dāng)前目錄下的所有文件徐块,只保留以.py
結(jié)尾的文件,如下所示:
>>> import os
>>> print([filename for filename in os.listdir('.') if filename.endswith('.py')])
['a.py', 'count_line.py', 'practice.py', 'python.py', 't.py']
代碼解釋:
-
os.listdir()
方法用于返回指定的文件夾包含的文件或文件夾的名字的列表灾而。這個(gè)列表以字母順序胡控,括號(hào)中的參數(shù)可以是路徑,例如c:\downloads旁趟,也可以不加昼激,用'.'來表示。 -
endswith()
方法用于判斷字符串是否以指定后綴結(jié)尾锡搜,如果以指定后綴結(jié)尾返回True橙困,否則返回False「停可選參數(shù)"start"與"end"為檢索字符串的開始與結(jié)束位置凡傅。
案例:過濾滿足一定條件的元素
>>> list4= [-1, -4, 6, 7.5 ,-2.3, 9, -11]
>>> print(list4)
[-1, -4, 6, 7.5, -2.3, 9, -11]
>>> result = [i for i in list4 if i < 0]
>>> print(result)
[-1, -4, -2.3, -11]
帶有返回值的函數(shù)
return[表達(dá)式]
語(yǔ)句用于退出函數(shù),選擇性地向調(diào)用方返回一個(gè)表達(dá)式肠缔。不帶參數(shù)值的return
語(yǔ)句返回None
夏跷,如下所示:
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/01basic$ cat return.py
#!/usr/bin/python3
def sum(arg1, arg2):
total = arg1 + arg2
print("Inside function is : ",total)
return total
total = sum(10, 20)
print("Outside function is : ",total)
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/01basic$ python3 return.py
Inside function is : 30
Outside function is : 30
變量作用域
Python中哼转,程序的變量并不是在哪個(gè)位置都可以訪問的,訪問權(quán)限決定于這個(gè)變量是在哪里賦值的拓春。變量的作用域決定了在哪一部分程序可以訪問哪個(gè)特定的變量名稱释簿。Python的作用域一共有4種,分別是:
L(Local)局部作用域
E(Enclosing)閉包函數(shù)外的函數(shù)中
G(Global)全局作用域
B(Built-in)內(nèi)建作用域
Pyhton以L–>E–>G–>B
的規(guī)則查找硼莽,即:在局部找不到庶溶,便會(huì)去局部外的局部找(例如閉包),再找不到就會(huì)去全局找懂鸵,再者去內(nèi)建中找偏螺,如下所示:
x = int(2.9) # 內(nèi)建作用域
g_count = 0 # 全局作用域
def outer():
o_count = 1 # 閉包函數(shù)外的函數(shù)中
def inner():
i_count = 2 # 局部作用域
Python中只有模塊(module)
,類(class)
以及函數(shù)(def匆光、lambda)
才會(huì)引入新的作用域套像,其它的代碼塊(如if/elif/else/
、try/except
终息、for/while
等)是不會(huì)引入新的作用域的夺巩,也就是說這些語(yǔ)句內(nèi)定義的變量,外部也可以訪問周崭,如下代碼:
>>> if True:
... msg = "I am a learner"
...
>>> msg
'I am a learner'
在這個(gè)案例中柳譬,msg變量定義在if語(yǔ)句塊中,但外部還是可以訪問的续镇。如果將msg定義在函數(shù)中美澳,則它就是局部變量,外部不能訪問摸航,如下所示:
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/01basic$ cat local_variable.py
#!/usr/bin/python3
def test():
msg_inner = "I am a learner"
print(msg_inner)
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/01basic$ python3 local_variable.py
Traceback (most recent call last):
File "local_variable.py", line 6, in <module>
print(msg_inner)
NameError: name 'msg_inner' is not defined
從錯(cuò)誤提示就能看出制跟,msg_inner并示未定義,因?yàn)樗蔷植孔兞拷椿ⅲ荒茉诤瘮?shù)內(nèi)部使用雨膨。
全局變量和局部變量
定義在函數(shù)內(nèi)部的變量擁有一個(gè)局部作用域,定義在函數(shù)外的擁有全局作用域读串。局部變量只能在其被聲明的函數(shù)內(nèi)部訪問聊记,而全局變量可以在整個(gè)程序范圍內(nèi)訪問。調(diào)用函數(shù)時(shí)爹土,所有在函數(shù)內(nèi)聲明的變量名稱都將被加入到作用域中甥雕,如下所示:
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/01basic$ cat global_local_variable.py
#!/usr/bin/python3
total = 0
# this is a global variable
def sum(arg1, arg2):
total = arg1 + arg2
# Here, total is a local variable
print("Variable inside function is local variable: ",total)
return total
sum(10, 20)
print("Variable outside function is global variable: ",total)
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/01basic$ python3 global_local_variable.py
Variable inside function is local variable: 30
Variable outside function is global variable: 0
global和nonlocal關(guān)鍵字
當(dāng)內(nèi)部作用域想修改外部作用域的變量時(shí)踩身,就要用到global和nonlocal關(guān)鍵字胀茵,在下面的案例中,修改了全局變量num:
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/01basic$ cat nonlocal.py
#!/usr/bin/python3
num = 1
def fun1():
global num # need to keyword "global" for statement
print(num)
num = 123
print(num)
fun1()
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/01basic$ python3 nonlocal.py
1
123
如果要修改嵌套作用域(enclosing作用域挟阻,外層非全局作用域)中的變量則需要nonlocal關(guān)鍵字了琼娘,如下所示:
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/01basic$ cat nonlocal2.py
#!/usr/bin/python3
def outer():
num = 10
def inner():
nonlocal num
num = 100
print(num)
inner()
print(num)
outer()
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/01basic$ python3 nonlocal2.py
100
100
再看一個(gè)案例:
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/01basic$ cat action_scope_error.py
#!/usr/bin/python3
a = 10
def test():
a = a + 1
print(a)
test()
biotest@biotest-VirtualBox:~/python3/01basic$ python3 action_scope_error.py
Traceback (most recent call last):
File "action_scope_error.py", line 7, in <module>
test()
File "action_scope_error.py", line 5, in test
a = a + 1
UnboundLocalError: local variable 'a' referenced before assignment
錯(cuò)誤信息為局部作用域引用錯(cuò)誤峭弟,因?yàn)閠est函數(shù)中的a使用的是局部變量,未定義脱拼,無法修改瞒瘸。